Question

我正在尝试迭代地导航递归数据结构，以便在特定位置插入元素。根据我的有限理解，这意味着对结构的根进行可变引用，并通过对其跟随者的引用连续替换它：

type Link = Option<Box<Node>>;

struct Node {
    next: Link
}

struct Recursive {
    root: Link
}

impl Recursive {
    fn back(&mut self) -> &mut Link {
        let mut anchor = &mut self.root;
        while let Some(ref mut node) = *anchor {
            anchor = &mut node.next;
        }
        anchor
    }
}

(Rust playground link)

然而，这失败了：

error[E0499]: cannot borrow `anchor.0` as mutable more than once at a time
  --> src/main.rs:14:24
   |
14 |         while let Some(ref mut node) = *anchor {
   |                        ^^^^^^^^^^^^
   |                        |
   |                        second mutable borrow occurs here
   |                        first mutable borrow occurs here
...
18 |     }
   |     - first borrow ends here

error[E0506]: cannot assign to `anchor` because it is borrowed
  --> src/main.rs:15:13
   |
14 |         while let Some(ref mut node) = *anchor {
   |                        ------------ borrow of `anchor` occurs here
15 |             anchor = &mut node.next;
   |             ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ assignment to borrowed `anchor` occurs here

error[E0499]: cannot borrow `*anchor` as mutable more than once at a time
  --> src/main.rs:17:9
   |
14 |         while let Some(ref mut node) = *anchor {
   |                        ------------ first mutable borrow occurs here
...
17 |         anchor
   |         ^^^^^^ second mutable borrow occurs here
18 |     }
   |     - first borrow ends here

这是有道理的，因为anchor和node都指的是相同的结构，但在解构后我实际上并不关心anchor。

如何使用安全的Rust正确实现back()？

Answer 1

有可能......但我希望我有一个更优雅的解决方案。

诀窍不是从anchor借用，而是在两个累加器之间徘徊：

一个持有对当前节点的引用
另一个被分配了对下一个节点的引用

这导致我：

impl Recursive {
    fn back(&mut self) -> &mut Link {
        let mut anchor = &mut self.root;

        loop {
            let tmp = anchor;
            if let Some(ref mut node) = *tmp {
                anchor = &mut node.next;
            } else {
                anchor = tmp;
                break;
            }
        }

        anchor
    }
}

不完全漂亮，但这是借用检查员可以落后的东西所以¯\ _（ツ）_ /¯。

@ker通过创建一个未命名的临时文件来改进：

impl Recursive {
    fn back(&mut self) -> &mut Link {
        let mut anchor = &mut self.root;

        loop {
            match {anchor} {
                &mut Some(ref mut node) => anchor = &mut node.next,
                other => return other,
            }
        }
    }
}

这里的技巧是使用{anchor} 将<{1}}的内容移动到一个未命名的临时执行匹配的临时文件。因此，在anchor块中，我们不是从match借用，而是从临时借用，让我们可以自由修改anchor。请参阅相关博文Stuff the Identity Function Does (in Rust)。

Answer 2

您可以使用递归来满足借用检查器。这样做的缺点是为列表中的每个项目创建堆栈框架。如果你的列表很长，这肯定会遇到堆栈溢出。 LLVM会将Node::back方法优化为循环（请参阅playground上生成的LLVM IR）

impl Node {
    fn back(&mut self) -> &mut Link {
        match self.next {
            Some(ref mut node) => node.back(),
            None => &mut self.next,
        }
    }
}

impl Recursive {
    fn back(&mut self) -> Option<&mut Link> {
        self.root.as_mut().map(|node| node.back())
    }
}

Answer 3

原始代码在non-lexical lifetimes启用后按原样运行：

#![feature(nll)]

type Link = Option<Box<Node>>;

struct Node {
    next: Link
}

struct Recursive {
    root: Link
}

impl Recursive {
    fn back(&mut self) -> &mut Link {
        let mut anchor = &mut self.root;
        while let Some(node) = anchor {
            anchor = &mut node.next;
        }
        anchor
    }
}

fn main() {}

非词法生命周期提高了编译器借用检查器的精度，使其能够看到不再使用anchor的可变借位。由于最近的语言更改，我们还可以简化if let中的关键字。

Answer 4

有效：

fn back(&mut self) -> &mut Link {
    let mut anchor = &mut self.root;
    while anchor.is_some(){
        anchor = &mut {anchor}.as_mut().unwrap().next;
    }
    anchor
}

在迭代递归结构时无法获得可变引用：不能一次多次借用可变引用

4 个答案: