无法从 &mut self 借用文件(错误消息:无法移出借用的内容)

Can't borrow File from &mut self (error msg: cannot move out of borrowed content)

use std::fs::File;
use std::io::Read;

pub struct Foo {
    maybe_file: Option<File>,
}

impl Foo {
    pub fn init(&mut self) {
        self.maybe_file = Some(File::open("/proc/uptime").unwrap());
    }

    pub fn print(&mut self) {
        let mut file = self.maybe_file.unwrap();
        let mut s = String::new();
        file.read_to_string(&mut s).unwrap();
        println!("Uptime: {}", s);
    }
}

fn main() {}

编译它会给我:

error[E0507]: cannot move out of borrowed content
  --> src/main.rs:14:24
   |
14 |         let mut file = self.maybe_file.unwrap();
   |                        ^^^^ cannot move out of borrowed content

为什么会这样?我该怎么做才能解决它?

selfprint 中的类型为 &mut Foo,也就是说,它是对 Foo 类型值的借用可变引用。 Rust 中的类型默认移动所有权,也就是说,按值取值将使源静态无效并阻止程序员再次使用它(除非它被重新初始化)。在这种情况下,unwrap 具有签名:

impl Option<T> {
    fn unwrap(self) -> T { ...

也就是说,它正在按值获取 Option 值,从而试图消耗它的所有权。因此,self.maybe_file.unwrap() 试图使用 maybe_file 中的数据,这将使 self 指向部分无效数据(之后使用 maybe_file 字段是非法的)。编译器无法通过借用的引用强制执行此操作,因为它们可以指向任何地方,因此必须始终有效,因此移出是非法的。

幸运的是,可以避免这个问题:as_ref method creates an Option<&T> out of an &Option<T> and the as_mut 方法从 &mut Option<T> 中创建一个 Option<&mut T>。生成的 Option 不再位于引用之后,因此通过 unwrap:

使用它是合法的
let mut file = self.maybe_file.as_mut().unwrap();

这略有不同,因为 file 具有类型 &mut File 而不是 File,但幸运的是 &mut File 是其余代码所必需的。

完成这项工作的另一种方法是使用手动模式匹配:

match self.maybe_file {
    Some(ref mut file)  => println!(...),
    None => panic!("error: file was missing")
}

这与 .as_mut().unwrap() 做的事情完全相同,只是更明确一点:ref mut 创建一个直接指向 self.maybe_file 占用的内存的引用,就像 as_mut.