为什么在线程方面需要 "move" 关键字；为什么我永远不想要这种行为？

Question

例如（取自the Rust docs）：

let v = vec![1, 2, 3];
let handle = thread::spawn(move || {
    println!("Here's a vector: {:?}", v);
});

这不是关于 move 做什么的问题，而是关于为什么有必要指定的问题。

如果您希望闭包获得外部值的所有权，是否有理由不使用 move 关键字？如果在这些情况下 move 总是，那么 move 的存在不能只是 implied/omitted 的原因是什么？例如：

let v = vec![1, 2, 3];
let handle = thread::spawn(/* move is implied here */ || {
    // Compiler recognizes that `v` exists outside of this closure's
    // scope and does black magic to make sure the closure takes
    // ownership of `v`.
    println!("Here's a vector: {:?}", v);
});

上面的例子给出了以下编译错误：

closure may outlive the current function, but it borrows `v`, which is owned by the current function

当错误通过添加 move 神奇地消失时，我不禁想知道自己：为什么我不想要这种行为？

我并不是说所需的语法有任何问题。我只是想从比我更了解 Rust 的人那里更深入地了解 move。 :)

Answer 1

这里实际上有一些事情在起作用。为了帮助回答您的问题，我们必须首先了解 move 存在的原因。

Rust 有 3 种类型的闭包：

FnOnce，消耗其捕获变量（因此只能调用一次）的闭包，
FnMut，可变借用其捕获变量的闭包，以及
Fn，一个不可变地借用它捕获的变量的闭包。

创建闭包时，Rust 会根据闭包如何使用环境中的值来推断要使用的特征。闭包捕获其环境的方式取决于它的类型。 FnOnce 按值捕获（如果类型 Copyable，则可以是移动或复制），FnMut 可变借用，Fn 不可变借用。但是，如果你在声明闭包时使用move关键字，它会总是 "capture by value"，或者取得所有权捕捉前的环境。因此，move 关键字与 FnOnces 无关，但它改变了 Fns 和 FnMuts 捕获数据的方式。

对于你的例子，Rust 推断闭包的类型是 Fn，因为 println! 只需要引用它正在打印的值（Rust 书页你在解释错误时没有 move) 链接谈论这个。因此闭包尝试借用 v，并且标准生命周期规则适用。由于 thread::spawn 要求传递给它的闭包具有 'static 生命周期，因此捕获的环境也必须具有 'static 生命周期，而 v 不会超过，从而导致错误。因此，您必须明确指定您希望闭包获得 v 的所有权。

这可以通过将闭包更改为编译器将推断为 FnOnce -- || v 的内容来进一步举例说明，作为一个简单的示例。由于编译器推断闭包是 FnOnce，它默认按值捕获 v，并且行 let handle = thread::spawn(|| v); 编译时不需要 move.

Answer 2

这都是关于生命周期注解，以及很久以前 Rust 做出的设计决定。

看，您的 thread::spawn 示例编译失败的原因是它需要一个 'static 闭包。由于新线程可以运行比生成它的代码长，我们必须确保任何捕获的数据在调用者 returns 之后保持活动状态。正如您所指出的，解决方案是通过 move.

传递数据的所有权

但是 'static 约束是一个 生命周期注释 ，Rust 的一个基本原则是 生命周期注释永远不会影响运行 -时间行为。换句话说，生命周期注解只是为了让编译器相信代码是正确的。他们无法更改代码 .

的作用

如果 Rust 根据被调用者是否期望 'static 推断出 move 关键字，那么当捕获的数据被丢弃时，更改 thread::spawn 中的生命周期可能会发生变化。这意味着生命周期注释正在影响运行time 行为，这违反了这一基本原则。我们不能打破这个规则，所以 move 关键字保留。

附录：为什么要删除生命周期注释？

让我们可以自由地改变生命周期推理的工作方式，这允许像 non-lexical lifetimes (NLL).
因此 mrustc 等替代 Rust 实现可以通过忽略生命周期来节省精力。
大部分编译器都假定生命周期以这种方式工作，因此要以其他方式进行，将需要付出巨大的努力，但收获不明。（参见 this article by Aaron Turon；它是关于专业化，而不是闭包，但它的要点同样适用。）

Answer 3

现有的答案提供了很好的信息，这让我有了一个更容易思考的理解，希望其他 Rust 新手更容易理解。

考虑这个简单的 Rust 程序：

fn print_vec (v: &Vec<u32>) {
    println!("Here's a vector: {:?}", v);
}

fn main() {
    let mut v: Vec<u32> = vec![1, 2, 3];
    print_vec(&v); // `print_vec()` borrows `v`
    v.push(4);
}

现在，问为什么不能隐含 move 关键字就像问为什么不能隐含 print_vec(&v) 中的“&”。

Rust’s central feature is ownership。你不能只告诉编译器，"Hey, here's a bunch of code I wrote, now please discern perfectly everywhere I intend to reference, borrow, copy, move, etc. Kthnxsbye!" & 和 move 等符号和关键字是语言的必要组成部分。

事后看来，这似乎很明显，让我的问题看起来有点傻！

为什么在线程方面需要 "move" 关键字；为什么我永远不想要这种行为？

Why is the "move" keyword necessary when it comes to threads; why would I ever not want that behavior?

concurrency

multithreading

move-semantics

rust

附录：为什么要删除生命周期注释？