在 &mut self 方法中展开成员变量时无法移出借用的内容答案

【问题标题】：cannot move out of borrowed content when unwrapping a member variable in a &mut self method在 &mut self 方法中展开成员变量时无法移出借用的内容
【发布时间】：2015-03-27 11:25:16
【问题描述】：

我试图在 Rust 中创建一个不相交集数据结构。相关代码为：

pub struct Set<'a, T: 'a> {
    rank: u32,
    value: T,
    parent: Option<&'a mut Set<'a, T>>,
}

impl<'a, T> Set<'a, T> {
    pub fn find(&'a mut self) -> &'a mut Set<'a, T> {
        match self.parent {
            None => self,
            Some(mut p) => {
                self.parent = Some(p.find());
                self.parent.unwrap()
            }
        }
    }
}

我得到的错误是：

error[E0507]: cannot move out of borrowed content
  --> src/main.rs:9:15
   |
9  |         match self.parent {
   |               ^^^^ cannot move out of borrowed content
10 |             None => self,
11 |             Some(mut p) => {
   |                  ----- hint: to prevent move, use `ref p` or `ref mut p`

error[E0507]: cannot move out of borrowed content
  --> src/main.rs:13:17
   |
13 |                 self.parent.unwrap()
   |                 ^^^^ cannot move out of borrowed content

我不确定我是否完全理解借用检查器，但我使用引用来避免获取结构本身的所有权，以便可以像使用其他语言一样指向和重新分配它们。

我可以通过从结构中的引用中删除 mut 来避免这些错误，但是我不能更改每个集合的父级，因为它们是不可变的。

我已经阅读了类似的问题，例如：

这些并不能帮助我解决这个问题。我也尝试过重构函数find 以及结构本身以使用Rc<RefCell<Set>> 和Box<Set>，但我总是以同样的错误告终。

这是什么错误，我该如何解决？

【问题讨论】：

这是一个完全重复，因为这两个问题都与unwrap 消耗 Option这一事实有关。
@Shepmaster 我试过这样做，但后来我收到一个错误，告诉我我不能分配给 self.parent 因为它已经被借了。并且在第二个错误上使用as_mut() 使得我返回一个可变引用到一个似乎也不起作用的结构的可变引用。甚至试图将这个功能展开以逐步执行每个部分似乎都无法解决问题。
您可能还对Hand-over-hand locking with Rust 感兴趣，其中有人也在尝试实施 union-find / disjoint-set。

标签： rust mutable ownership borrow-checker

【解决方案1】：

此匹配臂将按值获取枚举变量组件。由于您的类型不可复制，这意味着该组件将被移出原始位置。这将使您的原始结构部分未定义 - 在 Rust 中是一个很大的禁忌。

要解决这个问题，请参考编译器的建议：

Some(ref mut p) =>

接下来，不要将结果存储在 Option 中然后立即将其取出，而是尝试将引用保留在变量中，将其放入 Option 并返回：

let z = p.find();
self.parent = Some(z);
z

这导致了整个想法的核心问题：

error[E0499]: cannot borrow `*z` as mutable more than once at a time
  --> src/main.rs:14:17
   |
13 |                 self.parent = Some(z);
   |                                    - first mutable borrow occurs here
14 |                 z
   |                 ^ second mutable borrow occurs here
15 |             }
   |             - first borrow ends here

您正在尝试存储可变引用并返回它。这将意味着对同一个项目有多个并发的可变引用（也称为别名）。防止这种情况发生是 Rust 安全系统的另一个核心原则，因为这样编译器就更难保证何时何地改变了。

查看this answer 了解解决此问题的一种方法。

【讨论】：

【解决方案2】：

将Option::take 用作match self.parent.take()，这是这种情况下的基本习惯用法。

self.parent.unwrap() 表达式也会导致错误；为此，您需要解决unwrap 消耗self 的事实；您使用 Option::as_mut 编写 self.parent.as_mut().unwrap() 让 unwrap 使用引用。

最终的代码是：

pub struct Set<'a, T: 'a> {
    rank: u32,
    value: T,
    parent: Option<&'a mut Set<'a, T>>,
}

impl<'a, T> Set<'a, T> {
    pub fn find(&'a mut self) -> &'a mut Set<'a, T> {
        match self.parent.take() {
            None => self,
            Some(p) => {
                self.parent = Some(p.find());
                self.parent.as_mut().unwrap()
            }
        }
    }
}

【讨论】：