recursion - 为什么我不需要显式借出一个借来的可变变量？

Question

我刚刚编写了一个小的 Rust 程序，它计算斐波那契数并记录计算结果。它有效，但我对为什么，尤其是递归调用有点困惑。 (它也可能不是惯用的。)

程序如下:

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let n = 42; // hardcoded for simplicity
    let mut cache = HashMap::new();
    let answer = fib(n, &mut cache);
    println!("fib of {} is {}", n, answer);
}

fn fib(n: i32, cache: &mut HashMap<i32,i32>) -> i32 {
    if cache.contains_key(&n) {
        return cache[&n];
    } else {
        if n < 1 { panic!("must be >= 1") }

        let answer = if n == 1 {
            0
        } else if n == 2 {
            1
        } else {
            fib(n - 1, cache) + fib(n - 2, cache)
        };
        cache.insert(n, answer);
        answer
    }
}

以下是我对发生的事情的理解:

• 在 main 中，let mut cache 表示“我希望能够改变此 hashmap(或重新分配变量)”。
• 当 main 调用 fib 时，它通过 &mut cache 说“我借给你这个，你可以改变它。”
• 在fib的签名中，cache: &mut Hashmap的意思是“我希望被借出一个可变的HashMap——借用它并允许变异”

(如有错误请指正)

但是当fib递归调用fib(n -1, cache)时，我不需要使用fib(n -1, &mut cache) ，如果我这样做，我会得到一个错误:“不能借用不可变的局部变量 cache 作为可变的”。嗯？它不是不可变的局部变量，而是可变的借用 - 对吧？

如果我尝试 fib(n - 1, &cache)，我会得到一个稍微不同的错误:

error: mismatched types:
expected `&mut std::collections::hash::map::HashMap<i32, i32>`,
   found `&&mut std::collections::hash::map::HashMap<i32, i32>`

这看起来像是在说“我期待一个可变引用并得到了一个对可变引用的引用”。

我知道 fib 在递归调用中借出，因为如果它放弃所有权，它就不能在之后调用 cache.insert。而且我知道这不是递归的特例，因为如果我将 fib2 定义为与 fib 几乎相同，我可以让它们相互递归并且它工作正常。

为什么我不需要显式借出一个借用的可变变量？

Answer 1

您的三分非常准确。当编译器不允许您传递 &mut cache 时，因为这个值实际上已经被借用了。 cache 的类型是&mut HashMap<i32, i32> , 所以路过 &mut cache结果类型为 &mut &mut HashMap<i32, i32> .刚好路过cache结果是预期的类型。

具体错误信息cannot borrow immutable local variable cache as mutable被触发是因为变量 cache本身不是可变的，即使它指向的内存(HashMap)是可变的。这是因为参数声明 cache: &mut HashMap<i32, i32>没有声明 mut多变的。这类似于 let 的方式。可变性不同于 let mut . Rust 确实支持可变参数，在这种情况下它看起来像 mut cache: &mut HashMap<i32, i32> .