如果向量为空，插入值时如何避免多次可变借用向量？

Question

在 this github discussion 中，您会发现这段引起借用检查器愤怒的代码：

fn main() {
    let mut vec = vec!();

    match vec.first() {
        None => vec.push(5),
        Some(v) => unreachable!(),
    }
}

我理解为什么在不可变借用未解决的情况下进行突变是有问题的。我假设一个解决方案是明确地只借一个（一个可变的），但它仍然导致我有两个借用，一个不可变的借用，然后一个可变的借用：

fn main() {
    let mut vec: Vec<i32> = vec!();

    let r_vec: &mut Vec<i32> = &mut vec;

    match r_vec.first() {
       None => r_vec.push(5),
       Some(v) => unreachable!(),
   }   
}

编译器仍然不高兴：

error[E0502]: cannot borrow `*r_vec` as mutable because it is also borrowed as immutable
 --> testrust.rs:7:17
  |
6 |     match r_vec.first() {
  |           ----- immutable borrow occurs here
7 |         None => r_vec.push(5),
  |                 ^^^^^ mutable borrow occurs here
8 |         Some(v) => unreachable!(),
9 |     }
  |     - immutable borrow ends here

为什么我的解决方法不起作用，解决此问题的正确方法是什么？

Answer 1

你不知道。好吧，你 "avoid" 有多次借用......没有多次借用。

fn main() {
    let mut vec = vec![];

    if vec.first().is_none() {
        vec.push(5);
    }
}

更地道：

if vec.is_empty() {
    vec.push(5);
}

在这两种情况下，我们借用 vec 来进行方法调用，但在执行 if 的主体之前终止借用。将其与 match 进行比较，其中在匹配头表达式中进行借用，然后与匹配臂共享。

take one mutable borrow that can be used for both cases

事情不是这样的。您必须了解记忆如何发挥作用以及参考是什么。 Vec 包含指向存储数据的内存的指针。

当您获得对数据向量的引用时，该引用保存数据的内存地址，并且编译器确保只有其中一个允许改变 Vec。当你push一个值时，那可能需要分配新的内存来存储所有的数据。这可能会使您持有的参考无效。如果发生这种情况，那么下次您使用该引用时，它会指向其他一些不相关的内存，您的程序会崩溃，您的用户数据会暴露于安全漏洞等，等等。

issue you linked and the related pre-RFC 的全部要点是此代码应该能够被确定为安全的：

match vec.first() {
    None => vec.push(5),
    Some(v) => unreachable!(),
}

在这种情况下，程序员可以看到我们从不在 None 情况下使用借用，因此编译器理论上可以在执行任何匹配臂之前结束借用，或者以其他方式使两个臂关于生命周期不相交。它现在不这样做。

但是，在您的代码版本中，它实际上更糟。通过显式获取借用并将其保存在变量中，您可以延长借用需要保留的时间，迫使它们重叠。

目前，唯一的解决办法是重新排序代码以人为地限制借用。我在实践中并没有发现这很烦人，因为通常会有更好的代码组织方式。

另请参阅：

match + RefCell = X does not live long enough
任何 90+ Rust questions that have the error message "mutable because it is also borrowed as immutable"

如果向量为空，插入值时如何避免多次可变借用向量？

How to avoid multiple mutable borrows of a vector when inserting a value if the vector is empty?

rust

borrow-checker