神秘的借用范围扩展

Question

为什么编译器会拒绝这段代码：

struct S<'a> {
    i: i32,
    r: &'a i32,
}

fn main() {
    let mut s = S{i: 0, r: &0};
    {
        let m1 = &mut s;
        m1.r = &m1.i;
    }
    let m2 = &mut s;
}

错误是：“不能一次多次借用 s 作为可变变量”（第一次借用：m1，第二次借用：m2）。

为什么s 的第一次借用在m1 超出范围后仍然存在？

我读到了超出原始借款人范围的借用范围扩展。然而，这似乎总是涉及“接管”原始借款的原始借款人范围之外的另一个借款人，例如此代码失败并出现完全相同的错误，这对我来说很清楚：

fn main() {
    let mut s = 0;
    let r: &mut i32;
    {
        let m1 = &mut s;
        r = m1;
    }
    let m2 = &mut s;
}

在第一个示例中，如果我将 m1.r = &m1.i; 替换为 m1.r = &dummy;（虚拟定义为一些 &i32）或 let dummy = &m1.i;，则代码编译。仅当我将对某个字段的引用存储在借用结构的另一个字段中时，才会发生该错误。我不明白为什么这应该将借用扩展到其范围之外。

我对代码有什么问题的最佳猜测是：

• s.r的原始生命周期是整个main，

• 当我分配对 m1.r 的引用时，它必须是原始生命周期，但 &m1.i 仅在 m1 生命周期内有效。

但我可能是错的（错误信息会误导人）。

Answer 1

首先要注意

let mut s = S{i: 0, r: &0};
{
    s.r = &s.i;
}
let m2 = &mut s;

给予

cannot borrow `s` as mutable because `s.i` is also borrowed as immutable

希望这应该很清楚 - 如果结构自借，则它被借用。这指出了为什么任何自借结构基本上都是无用的——它不能被移动（使自己的指针无效），也不能对其进行可变引用。

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接下来需要了解，来自可变引用的不可变引用算作对可变引用的借用，所以扩展它。例如

let mut v = ();
let r1 = &(&mut v);
let r2 = &v;

给予

cannot borrow `v` as immutable because it is also borrowed as mutable

目前尚不清楚这是否可以在法律上成为对原始结构的新借用，但它目前还没有这样做。