通过移动和映射原始值来替换可变引用后面的值答案

【问题标题】：replace a value behind a mutable reference by moving and mapping the original通过移动和映射原始值来替换可变引用后面的值
【发布时间】：2023-04-01 21:45:01
【问题描述】：

TLDR：我想将 &mut T 后面的 T 替换为从旧 T 构造的新 T

注意：如果这个问题的解决方案很容易找到，请原谅我。我做了很多谷歌搜索，但我不确定如何正确表达这个问题。

示例代码 (playground)：

struct T { s: String }

fn main() {
    let ref mut t = T { s: "hello".to_string() };
    
    *t = T {
        s: t.s + " world"
    }
}

这显然失败了，因为 String 上的 add impl 采用 self 的值，因此需要能够移出 T，但这是不可能的，因为 T 在引用后面。

据我所知，实现这一目标的通常方法是做类似的事情

let old_t = std::mem::replace(t, T { s: Default::default() });

t.s = old_t + " world";

但这要求创建一些占位符 T 是可能且可行的，直到我们可以用真实数据填充它。

幸运的是，在我的用例中，我可以创建一个占位符 T，但我仍然不清楚为什么无法使用类似的 api：

map_in_place(t, |old_t: T| T { s: old_t.s + " world" });

是否有不可能或通常无法做到的原因？

【问题讨论】：

标签： rust

【解决方案1】：

是否有原因 [map_in_place] 不可能或通常这样做？

map_in_place 确实是可能的：

// XXX unsound, don't use
fn map_in_place<T>(t_ref: &mut T, f: impl FnOnce(T) -> T) {
    let t_ptr = t_ref as *mut T;
    drop(t_ref); // avoid UB due to dangling ref
    unsafe {
        let t = std::ptr::read(t_ptr);
        let new_t = f(t);
        std::ptr::write(t_ptr, new_t);
    }
}

但不幸的是，它并不健全。如果f() 发生恐慌，*t_ref 将被丢弃两次。首先它将在展开f() 的范围时被丢弃，它认为它拥有它收到的值。然后它将被借用值t_ref 的所有者第二次丢弃，它从未得到它认为它拥有的值实际上是垃圾的备忘录，因为它已经被丢弃了。这甚至可以复制in the playground，其中闭包中的简单panic!() 会导致双重释放。

出于这个原因，map_in_place 的实现本身必须被标记为不安全，并带有一个f() 不会恐慌的安全合同。但是由于 Rust 中的几乎所有东西都可能出现恐慌（例如任何切片访问），因此很难确保安全契约和函数在某种程度上是枪。

replace_with crate 确实提供了这样的功能，在出现紧急情况时有几个恢复选项。从文档来看，作者敏锐地意识到恐慌问题，所以如果你真的需要那个功能，那可能是一个很好的地方。

【讨论】：