如何从实现 Drop 的结构中移动类型未实现 Default 的字段？答案

【问题标题】：How to move a field whose type does not implement Default from a struct which implements Drop?如何从实现 Drop 的结构中移动类型未实现 Default 的字段？
【发布时间】：2020-07-18 15:48:10
【问题描述】：

有一些similar questions，但是the answers要求字段实现Default或者用字段的类型初始化另一个值。

我们有一个Node，其中有一个value 类型为T：

struct Node<T> {
    value: T,
    next: Option<Box<T>>
}

它有一个将value从Node移动的方法：

impl<T> Node<T> {
    fn value(self) -> T {
        self.value
    }
}

上面的代码编译。但是如果我们为Node实现Drop：

impl<T> Drop for Node<T> {
    fn drop(&mut self) {}
}

然后我们会得到一个编译错误：

error[E0509]: cannot move out of type `Node<T>`, which implements the `Drop` trait
   |         self.value
   |         ^^^^^^^^^^
   |         |
   |         cannot move out of here
   |         move occurs because `self.value` has type `T`, which does not implement the `Copy` trait

我猜它不会编译，因为如果我们实现一个自定义的Drop，我们需要确保在value 方法块的末尾发生丢弃时不丢弃value 字段。但是，我们无法检查；即使我们可以，编译器也无法静态检查我们是否这样做了。

解决此问题的一种方法是将value 字段存储为Option<T>。但是假设由于某些原因（开销等）我们不想使用Option，

我们还能做些什么来同时拥有一个自定义的Drop 和一个移动value 字段的value 方法？

我想我们必须使用一些unsafe 方法，这很好。

Rust Playground

【问题讨论】：

这能回答你的问题吗？ How to move one field out of a struct that implements Drop trait?
那不是因为答案不适合你，所以你的问题不会重复。
@Stargateur 我在问题顶部提到的那个问题，我已经解释了为什么它在这里不适用。
再一次，这个问题完全是重复的，需要默认值的答案是无关紧要的。无论您将使用多少不安全，都无法欺骗编译器执行您想要的操作。要么使用 Option，使用默认值，Clone 值，不实现 Drop。
这不是无关紧要的。我也认为可能没有办法安全地做到这一点，但我可能是错的（即实际上有），因此问题。如果方法不安全也没关系。

标签： rust

【解决方案1】：

我不知道不使用 unsafe 的方法来做到这一点（尽管其他人可能会这样做），但这里有一种使用 unsafe 的方法：

use std::{ptr, mem};

impl<T> Node<T> {
    fn value(mut self) -> T {
        unsafe {
            let v: T = ptr::read(&self.value);
            ptr::drop_in_place(&mut self.next);
            mem::forget(self);
            v
        }
    }
}

我们使用ptr::read 将所需的值移出。然后我们需要在Node 上使用mem::forget 以确保它的drop 方法未被调用（否则value 可能会被丢弃两次并导致未定义的行为）。为了防止next 成员泄漏，我们使用ptr::drop_in_place 来运行它的drop 方法。

有趣的是，这个安全代码不起作用：

impl<T> Node<T> {
    fn value(self) -> T {
        match self {
            Node {value, next: _} => value
        }
    }
}

它给出了同样的错误：

error[E0509]: cannot move out of type Node<T>, 它实现了 Drop特质

我原以为match 表达式拥有所有self 的所有权并将其分解为它的组件，drop 将无法在self 上调用，因此没有理由编译器抱怨。但显然它不是这样工作的。

【讨论】：