rust - 尝试从包含在 RefCell 中的结构中借用 2 个字段时出错

Question

我有一个包含数据和最终将用于写入数据的写入器的结构。该结构包装在 RefCell 中。这是一个小复制品:

use std::cell::RefCell;
use std::io::Write;

struct Data {
    string: String,
}

struct S {
    data: Data,
    writer: Vec<u8>,
}

fn write(s: RefCell<S>) {
    let mut mut_s = s.borrow_mut();
    let str = &mut_s.data.string;
    mut_s.writer.write(str.as_bytes());
}

编译器生气了:

error[E0502]: cannot borrow `mut_s` as mutable because it is also borrowed as immutable
  --> src\main.rs:16:5
   |
15 |     let str = &mut_s.data.string;
   |                ----- immutable borrow occurs here
16 |     mut_s.writer.write(str.as_bytes());
   |     ^^^^^ mutable borrow occurs here
17 | }
   | - immutable borrow ends here

我应该使用不同的 API 吗？

Answer 1

您可以手动调用 DerefMut，然后保存生成的引用:

fn write(s: RefCell<S>) {
    let mut mut_s = s.borrow_mut();
    let mut tmp = &mut *mut_s; // Here
    let str = &tmp.data.string;
    tmp.writer.write(str.as_bytes());
}

或者在一行中:

fn write(s: RefCell<S>) {
    let mut_s = &mut *s.borrow_mut(); // Here
    let str = &mut_s.data.string;
    mut_s.writer.write(str.as_bytes());
}

---

问题是 borrow_mut不直接返回你的结构——它返回一个 RefMut .通常，这是透明的，因为此结构实现了 Deref和 DerefMut ，因此调用它的任何方法都将传递给基础类型。伪扩展代码看起来像这样:

use std::cell::RefMut;
use std::ops::{Deref, DerefMut};

fn write(s: RefCell<S>) {
    let mut mut_s: RefMut<S> = s.borrow_mut();
    let str = &Deref::deref(&mut_s).data.string;
    DerefMut::deref_mut(&mut mut_s).writer.write(str.as_bytes());
}

Rust 不跟踪跨函数调用的字段级借用(即使是 Deref::deref 或 DerefMut::deref_mut)。这会导致您的错误，因为在从先前的 Deref::deref 借用未完成的过程中需要调用 deref_mut 方法。

具有显式借用的扩展版本如下所示，只需调用一次 Deref::deref_mut:

use std::cell::RefMut;
use std::ops::DerefMut;

fn write(s: RefCell<S>) {
    let mut mut_s: RefMut<S> = s.borrow_mut();
    let tmp: &mut S = DerefMut::deref_mut(&mut mut_s);
    let str = &tmp.data.string;
    tmp.writer.write(str.as_bytes());
}

然后，编译器可以跟踪从该临时值借用的两次是不相交的。

---

请注意，此问题并非RefCell 所独有!任何实现 DerefMut 的类型可以遇到同样的问题。以下是标准库中的一些内容:

• 盒子
• MutexGuard(来自 Mutex)
• PeekMut(来自 BinaryHeap)
• RwLockWriteGuard(来自 RwLock)
• 字符串
• Vec
• Pin