具有现有可变引用的嵌套方法调用答案

【问题标题】：Nested method calls with existing mutable references具有现有可变引用的嵌套方法调用
【发布时间】：2020-12-28 11:48:18
【问题描述】：

以下代码编译成功：

let mut v = vec![1];
let r = &mut v;
r.push(r.len());

虽然这个失败了：

let mut v = vec![1];
let r = &mut v;
r.push(v.len());

有错误：

error[E0502]: cannot borrow `v` as immutable because it is also borrowed as mutable
    |
    |     let r = &mut v;
    |             ------ mutable borrow occurs here
    |     r.push(v.len());
    |            ^ immutable borrow occurs here
    |     r.push(r.len());
    |     - mutable borrow later used here

为什么第一个示例编译正确？是因为在外部和内部调用中使用了相同的引用：r？还是因为它应用了RFC 2025, Two-Phase Borrows？还是别的什么？
鉴于第一个示例成功，为什么第二个示例失败？为什么RFC 2025, Two-Phase Borrows 不适用于此处？

我怀疑在第一个示例中没有错误，因为编译器没有创建中间引用并且它使用相同的引用：r，因此没有多次借用。但是，如果是这样，为什么下面的代码编译失败

let mut v = vec![1];
let r = &mut v;
r.push({r.push(0);1});

【问题讨论】：

标签： rust reference borrow-checker borrowing

【解决方案1】：

在第二个示例中，v 在您尝试获取其长度时仍然是可变借用的。 Vec::len 需要 &self，因此获得它的长度意味着在它已经可变地借用时不可变地借用。

通过r 访问len() 仍然可以，因为您是在通过相同的借阅，而不是再次借阅。

请注意，即使第一个示例在 Rust 1.30 及更早版本（或 2015 版的 1.35）中也失败了，因为它依赖于 NLL（非词法生命周期）。 NLL 的问题在于，知道什么是允许的并不完全直观。从本质上讲，这意味着不超过数据词汇范围的借用是可以的，还有其他几个直观正确的情况。您的第三个示例是 NLL 仍然不允许的情况之一。

【讨论】：

我在这里发布了同样的问题：users.rust-lang.org/t/…
我想知道为什么 NLL 不允许第三个示例。编译器如何评估代码以考虑第一个示例可以，而第三个示例不行？
这就是我的意思。可以推断出词法的生命周期，但 NLL 只是意味着“允许更多”，并且很难准确地描述极限。
使用 NLL 的借用检查器的实际实现（无论是 2 阶段模型、堆叠借用还是粉笔）很难考虑，因为它是根据 MIR，而不是您实际编写的代码.有可能想出一个好的心智模型来预测什么 Rust 代码会或不会满足当前的借用检查器实现，但我没有。总的来说，根据经验，我对自己对词汇借用和一些非词汇案例的理解很有信心。除了词汇案例之外，我无法写下规则，而且我不相信很多人可以。
而且我不相信这些努力是否值得：我还期望未来会接受更多的程序，无论是对当前实施的改进还是从最终切换到粉笔。

【解决方案2】：

第一个例子：

let mut v = vec![1];
let r = &mut v;
r.push(r.len());

如果没有 2 阶段借用，代码将无法编译，因为外部调用创建了 r 的重借：&mut *r，而内部调用创建了相同值的新不可变重借：&*r。

对于两阶段借用，第一个重借将转换为&mut2 *r，然后在第二个重借超出范围时激活。

第二个例子：

let mut v = vec![1];
let r = &mut v;
r.push(v.len());

即使使用 2-phase 借用，它也无法编译。

内部调用导致 v 的重借：&mut v 与 r 冲突。

第三个例子：

let mut v = vec![1];
let r = &mut v;
r.push({r.push(0);0});

即使使用 2-phase 借用，它也无法编译。

内部调用需要&mut2 重新借用*r，这是两阶段借用所不允许的，因为外部调用已经创建了&mut2 的*r 重新借用。

参考文献：

【讨论】：