迭代特征对象的可变引用向量答案

【问题标题】：Iterating over a vector of mutable references to trait objects迭代特征对象的可变引用向量
【发布时间】：2016-08-27 17:55:43
【问题描述】：

我有一个 struct 持有对 trait 对象的可变引用：

trait Task {
    fn do_it(&mut self);
}

struct Worker<'a> {
    tasks: Vec<&'a mut Task>,
}

在Worker的方法中，我想遍历任务并调用它们的do_it：

impl<'a> Worker<'a> {
    pub fn work(&mut self) {
        for task in self.tasks.iter() {
            self.work_one(*task);
        }
    }

    fn work_one(&self, task: &mut Task) {
        task.do_it();
    }
}

遗憾的是，借阅检查器不允许我这样做：

error[E0389]: cannot borrow data mutably in a `&` reference
  --> src/main.rs:12:27
   |
12 |             self.work_one(*task);
   |                           ^^^^^ assignment into an immutable reference

我不能将Worker 设为通用，因为我希望它能够容纳多种类型的任务。我还需要任务是可变的。我如何在 Rust 中做到这一点？

【问题讨论】：

标签： rust borrow-checker

【解决方案1】：

您正在调用tasks.iter()，它会生成对Vec 元素的不可变引用。你实际上得到了&&mut Task，一个对可变引用的不可变引用（这就是 Rust 编译器抱怨的原因）。

要解决这个问题，请调用 tasks.iter_mut() 以获取可变引用的迭代器。

第二个问题是调用将work_one 定义为方法。迭代时你已经从self借了一个可变引用，所以你不能再借。

工作示例 (playground)：

trait Task {
    fn do_it(&mut self);
}

struct Worker<'a> {
    tasks: Vec<&'a mut Task>,
}

impl<'a> Worker<'a> {
    pub fn work(&mut self) {
        for task in self.tasks.iter_mut() {
            Worker::work_one(*task);
        }
    }

    fn work_one(task: &mut Task) {
        task.do_it();
    }
}

要在work_one 中仍然可以访问self，可以使用此解决方法。这基本上只是交换了两个向量，因此在迭代然后将其交换回来时，您实际上并没有借用 self。这很难看，这里可能有更好的模式，也许其他人会提出更好的建议。

pub fn work(&mut self) {
    let mut tasks = vec![];
    mem::swap(&mut tasks, &mut self.tasks);
    for task in tasks.iter_mut() {
        self.work_one(*task);
    }
    mem::swap(&mut tasks, &mut self.tasks);
}

@Veedrac 提出的更好的替代方案：

fn work(&mut self) {
    let mut tasks = mem::replace(&mut self.tasks, Vec::new());
    for task in &mut tasks {
        self.work_one(*task);
    }
    self.tasks = tasks;
}

【讨论】：

“对可变引用的不可变引用”啊啊，这是我错过的一块。关于对 self 的引用：这意味着如果我需要对 self 的状态进行任何更改，我需要使用 for 循环的主体来完成。我猜对了吗？
@Tomo 更新了答案，并不是一个理想的解决方案。希望其他人可以提出更好的建议。
是的，这看起来很难看。 :)
@Tomo 除非您对问题更具体，否则您可能无法做得更好。如果您可变地借出self，则表示您允许进行无限制的修改。也就是说，it can be made prettier than two swaps.
@Veedrac 我不知道是否需要修改Worker 的状态。我好奇地问道。感谢mem::replace 的技巧，很高兴能把它放在我的工具箱里。

【解决方案2】：

您需要对每个项目都有一个可变引用。 iter 返回不可变引用。对可变变量的不可变引用本身不是可变的。请改用iter_mut 或for task in &mut self.tasks。

然后，最简单的事情就是将work_one 内联到work：

pub fn work(&mut self) {
    for task in self.tasks.iter_mut() {
        task.do_it()
    }
}

不幸的是，把它分成两个函数是相当痛苦的。您必须保证调用self.work_one 不会修改self.tasks。 Rust 不会跨函数边界跟踪这些东西，因此您需要拆分所有其他成员变量并将它们分别传递给函数。

另见：

【讨论】：