在迭代结构中的Iterable时修改结构[重复]答案

【问题标题】：Modify a struct while iterating over an Iterable in the struct [duplicate]在迭代结构中的Iterable时修改结构[重复]
【发布时间】：2019-08-12 10:13:10
【问题描述】：

我正在 Rust 中实现滚动初筛。结构如下所示：

struct Sieve {
    window_index: u32,
    window_size: u32,
    board: BitVec,
    primes: Vec<u32>,
}

有一个移动的“窗口”，其中在大小为window_size 的板上标记了质数倍数，遇到的任何未标记的数字都被称为质数。

当窗口移动时，新板需要重新初始化，并标记之前发现的所有素数的倍数。

let square_optimization = (self.window_index + self.window_size).integer_sqrt();
for &prime in self.primes.iter().filter(|&&p| p < square_optimization) {
    let remainder = self.window_index % prime;
    let start_prime = if remainder > 0 { self.window_index + prime - remainder } else { remainder };
    if start_prime > self.window_index + self.window_size { return; }

    for i in (start_prime % self.window_size..self.window_size).step_by(prime as usize) {
        self.board.set(i as usize, true)
    }
}

确切的逻辑无关紧要，但是您可以看到self.primes 的不可变借用和self.board 的可变借用。编译器很高兴。将逻辑提取到函数中时出现问题：

fn mark_multiples(&mut self, prime: u32) {
    let remainder = self.window_index % prime;
    let start_prime = if remainder > 0 { self.window_index + prime - remainder } else { remainder };
    if start_prime > self.window_index + self.window_size { return; }

    for i in (start_prime % self.window_size..self.window_size).step_by(prime as usize) {
        self.board.set(i as usize, true)
    }
}

fn compute_chunk(&mut self) {
    let square_optimization = (self.window_index + self.window_size).integer_sqrt();
    for &prime in self.primes.iter().filter(|&&p| p < square_optimization) {
        self.mark_multiples(prime)
    }

    // do work
}

error[E0502]: cannot borrow `*self` as mutable because it is also borrowed as immutable
  --> src/lib.rs:54:13
   |
53 |         for &prime in self.primes.iter().filter(|&&p| p < square_optimization) {
   |                       --------------------------------------------------------
   |                       |
   |                       immutable borrow occurs here
   |                       immutable borrow later used here
54 |             self.mark_multiples(prime)
   |             ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ mutable borrow occurs here

为什么借用检查器会在这里感到困惑？ self 在第一种情况下不是可变借用的吗？

【问题讨论】：

你确定是借阅检查员弄糊涂了吗？ ;)
我还没有遇到过一种语言，其中方法提取不能“正常工作”，但对 rust 来说是新手，不，我不确定。
mark_multiples 可变地借用了整个self，但prime 也是不可变地借用自 self。如果mark_multiples 的实现决定替换self 并删除原始版本，prime 会发生什么？现在，你知道你的函数不会这样做，但编译器不会！
Rust 引用就像读写锁一样工作。您要么以可变方式独占获取 (&mut)，要么以不可变方式获取共享锁 (&)。独占和共享不能同时发生。
@arlyon，方法提取在 Rust 中确实不是“正常工作”，因为借用检查器在每个函数中单独工作，只考虑其接口的签名。所以你可以提取函数，但是如果你传递给它们的引用比它们实际接触的更多，它们可能会在混合代码没有的地方开始冲突。这是非常有意的，因为它允许您重构函数体，确信您不会与某些调用者中的代码产生冲突。

标签： rust

【解决方案1】：

为什么？因为self.primes 借用了不可变的（因为Vec::iter，即新创建的迭代器，Iter 正在引用由self 拥有的向量）并且当这种情况发生时mark_multiples 尝试将self 借用为可变的.借用规则简单明了：

您可以在给定时间对对象进行任意数量的不可变借用，或者
您可以在给定时间对一个对象进行一次可变借用。

因此，你不能有一个可变借用 self，而你仍然持有它的不可变借用，这正是编译器拒绝编译你的代码的原因。

为什么这个安全功能在这里被认为有好处？如果您想要的内容对您来说是允许的，那么您可能会在方法self.mark_multiples 中更改self.primes 的值，同时在self.compute_chunk 中对其进行迭代。您很容易遇到引用无效内存位置的问题！

【讨论】：