尝试转移所有权时无法移出借用的内容

Question

我正在编写一个链表来了解 Rust 的生命周期、所有权和引用。我有以下代码：

pub struct LinkedList {
    head: Option<Box<LinkedListNode>>,
}

pub struct LinkedListNode {
    next: Option<Box<LinkedListNode>>,
}

impl LinkedList {
    pub fn new() -> LinkedList {
        LinkedList { head: None }
    }

    pub fn prepend_value(&mut self) {
        let mut new_node = LinkedListNode { next: None };

        match self.head {
            Some(ref head) => new_node.next = Some(*head),
            None => new_node.next = None,
        };

        self.head = Some(Box::new(new_node));
    }
}

fn main() {}

但我收到以下编译错误：

error[E0507]: cannot move out of borrowed content
  --> src/main.rs:18:52
   |
18 |             Some(ref head) => new_node.next = Some(*head),
   |                                                    ^^^^^ cannot move out of borrowed content

较新版本的 Rust 有一个稍微不同的错误：

error[E0507]: cannot move out of `*head` which is behind a shared reference
  --> src/main.rs:18:52
   |
18 |             Some(ref head) => new_node.next = Some(*head),
   |                                                    ^^^^^ move occurs because `*head` has type `std::boxed::Box<LinkedListNode>`, which does not implement the `Copy` trait

我认为head 节点当前必须由self 拥有，这是链表。当我将其分配给new_node.next 时，可能会发生所有权变更。

如果可能的话，我宁愿不克隆该值，因为这似乎很浪费。我不想只是在函数期间“借用”它。我真的很想转让它的所有权。

我该怎么做？

我已经看过cannot move out of borrowed content when unwrapping a member variable in a &mut self method 和Cannot move out of borrowed content / cannot move out of behind a shared reference。

我尝试按照其中一个问题中接受的答案中的建议删除匹配臂，并在创建新的 LinkedListNode 时定义 next，但我收到了相同的错误消息。

我已成功添加了一个 append 方法，该方法将 LinkedListNode 添加到列表末尾。

Answer 1

尝试转移所有权时无法移出借用内容

在高层次上，这对 Rust 来说是不合规矩的。你不能转让借来的东西的所有权因为你不拥有它。你不应该借我的车（&Car）然后把它交给你在街上看到的第一个人！即使我将汽车借给您并允许您对其进行更改，这仍然是正确的 (&mut Car)。

您根本无法将head 移出&self，因为您无法改变值。

您不能将head 移出&mut self，因为这会使LinkedList 结构处于不一致的状态——其中一个字段将具有未定义的值。这是 Rust 安全保证的核心衡量标准。

通常，您需要遵循 How can I swap in a new value for a field in a mutable reference to a structure? 中的某些内容来替换现有值。

在这种情况下，您可以使用Option::take。这会将变量保留在原处，将其原地更改为None 并返回先前的值。然后，您可以使用该值来构建列表的新头部：

pub fn prepend_value(&mut self) {
    let head = self.head.take();
    self.head = Some(Box::new(LinkedListNode { next: head }));
}

更通用的解决方案是获取结构的所有权而不是借用它。这使您可以为所欲为。请注意，我们采用 self 的值，而不是引用：

pub fn prepend_value(mut self) -> LinkedList {
    self.head = Some(Box::new(LinkedListNode { next: self.head }));
    self
}