如何在 Rust 结构中一次更改两个字段？

Question

考虑以下简单示例：

pub struct Bar {
    curr: Vec<i32>,
    prev: Vec<i32>,
}

pub fn main() {
    let mut b = Bar { curr: vec![1, 2, 3], prev: vec![2, 3, 4] };

    foo(&mut b);
}

pub fn foo(bar: &mut Bar) {
    let next = vec![3, 4, 5];

    bar.prev = bar.curr;
    bar.curr = next;
}

Vec 的使用无关紧要；关键是Bar 有两个字段没有实现Copy。这不编译：

error[E0507]: cannot move out of borrowed content
  --> derp.rs:15:16
   |
15 |     bar.prev = bar.curr;
   |                ^^^ cannot move out of borrowed content

不难看出原因：通过移动 bar.curr 而不立即替换它，我们必须移动 bar 本身，我们不允许这样做，因为它只是可变借用，而不是实际拥有。

但是，这是一个非常常见的用例（在这种情况下——例如，保留函数的最后两个输出），我觉得必须有一个惯用的 Rust 用例。我意识到这可以通过使用单个元组 (curr, prev) 并立即分配它来解决，但是（假设函数 foo 是在使用结构 Bar 很久之后编写的）重构可能非常令人沮丧。

一次分配两个值似乎不合法：代码(bar.prev, bar.curr) = (bar.curr, next) 无法编译，因为左侧不是合法的左侧值。

下面的代码编译有点意思：

pub struct Bar {
    curr: Vec<i32>,
    prev: Vec<i32>,
}

pub fn main() {
    let b = Bar { curr: vec![1, 2, 3], prev: vec![2, 3, 4] };

    foo(b);
}

pub fn foo(mut bar: Bar) -> Bar {
    let next = vec![3, 4, 5];

    bar.prev = bar.curr;
    bar.curr = next;

    bar
}

虽然bar.prev = bar.curr 行似乎需要 移动权限，但它似乎并没有使用它们，因为如果以下行bar.curr = next 不应该编译bar 已被移动。

另外，如果你把bar.curr = next 行out，它不再编译（bar 在被移动后返回），所以看起来编译器足够聪明，可以弄清楚如何解决这个问题（所有字段最终都被稳定分配），但不能对可变指针执行相同的任务。

所以我猜 (a) 这是一个错误，(b) 这是一个 已知 错误，以及 (c) 是否有解决方法，所以我仍然可以使用可变指针来做到这一点？

Answer 1

使用std::mem::replace 或std::mem::swap。

pub fn foo(bar: &mut Bar) {
    use std::mem;
    let next = vec![3, 4, 5];
    bar.prev = mem::replace(&mut bar.curr, next);
}

有趣的是，下面的代码编译 [...]

这是因为您拥有该结构，因此编译器可以安全地将其分解。当结构被借用或在某种指针后面时，它不能这样做。关键问题是：如果你在修改中途恐慌会发生什么（回答：调用堆栈中更高的代码可能会观察到无效值，Rust 不会允许这种情况发生）。

这不是错误，而是 Rust 的工作原理。

Answer 2

你可以使用std::mem::swap:

pub fn foo(bar: &mut Bar) {
    let next = vec![3, 4, 5];

    std::mem::swap(&mut bar.prev, &mut bar.curr);
    bar.curr = next;
}