为什么 rust 'pub fn func(&'a mut self)' 在运行后被认为是“可变借用”？

Question

tl;dr 给定pub fn func(&'a mut self)，为什么self 在func 运行后被认为是“可变借用”？

鉴于以下最小可行示例 (playground)

pub struct Struct1<'a> {
    var: &'a u8,
}

impl<'a> Struct1<'a> {
    pub fn new() -> Struct1<'a> {
        return Struct1 {
            var: &33,
        }
    }
    pub fn func(&'a mut self) -> () {
        ()
    }
}

fn main() {
    let mut s1 = Struct1::new();
    s1.func();  // point 1
                // point 2
    s1.func();  // point 3
}

导致编译器错误

error[E0499]: cannot borrow `s1` as mutable more than once at a time
  --> src/test12-borrow-mut-struct-twice-okay.rs:20:5
   |
18 |     s1.func();  // point 1
   |     -- first mutable borrow occurs here
19 |                 // point 2
20 |     s1.func();  // point 3
   |     ^^
   |     |
   |     second mutable borrow occurs here
   |     first borrow later used here

然而，// point 2 s1 在我看来不再被借用了。 func 已完成运行。 func 内还有什么可以借用 self！？看来func //point 1 已放弃对s1 的控制。

s1// point 3 还借用什么？

---

类似问题：

• borrow-errors-for-multiple-borrows
• returning-a-reference-from-a-hashmap-or-vec-causes-a-borrow-to-last-beyond-the-s
• mysterious-borrow-scope-extension
• cannot-borrow-variable-when-borrower-scope-ends
• why-does-this-mutable-borrow-live-beyond-its-scope)
• mutable-borrow-seems-to-outlive-its-scope

Answer 1

在第 3 点仍然借用 s1 的是什么？

你告诉编译器它仍然是借用的，所以它信任你：虽然编译器会验证你的生命周期不会太短，但它并不关心它们是否太长以至于无法使用。

当您编写&'a mut self 时，'a 是在impl 块上声明的那个，因此也是在结构上定义的那个。 &'a mut selfliterally desugars to:

self: &'a mut Struct1<'a>

所以一旦你调用了func()，rust 编译器就会运行“好吧，这是为'a 借用的，这是与s1 相关联的生命周期'static，所以这是可变地永远借用，美好的一天” ，因此你会被“锁定”在结构之外。

实际上，您可以通过尝试在 func 上显式声明 'a 来查看此别名：

    pub fn func<'a>(&'a mut self) -> () {
        ()
    }

error[E0496]: lifetime name `'a` shadows a lifetime name that is already in scope
  --> src/main.rs:11:17
   |
5  | impl<'a> Struct1<'a> {
   |      -- first declared here
...
11 |     pub fn func<'a>(&'a mut self) -> () {
   |                 ^^ lifetime `'a` already in scope

error: aborting due to previous error

Rust 毫不含糊地告诉你，在块内 'a 总是指在 impl 块上声明的生命周期。

解决方案是删除'a，这完全是错误的生命周期：

    pub fn func(&mut self) -> () {
        ()
    }

在这种情况下，rustc 会自动引入生命周期，因为函数实际上并没有借用任何东西，所以生命周期只会扩展到函数调用。