为什么 iter() 将列表借用为不可变的？答案

【问题标题】：Why does iter() borrow the list as immutable?为什么 iter() 将列表借用为不可变的？
【发布时间】：2016-07-03 21:06:07
【问题描述】：

在Learning Rust With Entirely Too Many Linked Lists 中，iter() 创建了一个迭代器：

impl<T> List<T> {
    pub fn iter(&self) -> Iter<T> {
        Iter { next: self.head.as_ref().map(|node| &**node) }
    }
}

我尝试测试迭代器是否会阻止对列表的进一步修改：

let mut list = List::new();
list.push(1);

let mut iter = list.iter();
list.pop();

编译器报错：

list2.rs:114:1: 114:5 error: cannot borrow `list` as mutable because it is also borrowed as immutable [E0502]
list2.rs:114 list.pop();
             ^~~~
list2.rs:113:24: 113:28 note: previous borrow of `list` occurs here; the immutable borrow prevents subsequent moves or mutable borrows of `list` until the borrow ends
list2.rs:113         let mut iter = list.iter();
                                    ^~~~

看来Rust确实会阻止不安全的操作，但是从语法上看，list.iter()为什么要借用list呢？在方法中，它只是返回头部元素的引用。

【问题讨论】：

标签： rust

【解决方案1】：

来自链接的文章：

pub struct Iter<T> {
    next: Option<&Node<T>>,
}

所以迭代器有一个引用。扩展以使生命周期更加明确：

pub struct Iter<'a, T> {
    next: Option<&'a Node<T>>,
}

现在看iter 方法：

impl<T> List<T> {
    pub fn iter(&self) -> Iter<T> {
        ...
    }
}

为了清楚起见，我省略了实现，因为 Rust 的借用规则也停止在声明处。现在如果我们把省略的类型放回去：

pub fn iter<'a>(&'a self) -> Iter<'a, T> {...}

由于只有一个&self 参数，因此返回值具有相同的省略生命周期。请参阅elided lifetimes documentation。

最终结果是 Iter<'a, T> 与传递给 iter() 方法的引用具有相同的生命周期 - 因此引用的生命周期必须至少延长到 Iter 对象的生命周期。因此，当Iter 存在时，您不能可变地借用（对于pop 方法）。

这是有充分理由的；如果 pop 成功，则迭代器将对前一个头产生悬空引用，从而导致内存不安全。

【讨论】：