rust - 如何重新使用已将值移出的盒子？

Question

我有一些不可复制的类型和一个使用并(可能)生成它的函数:

type Foo = Vec<u8>;

fn quux(_: Foo) -> Option<Foo> {
    Some(Vec::new())
}

现在考虑一种在概念上与 Box 非常相似的类型:

struct NotBox<T> {
    contents: T
}

我们可以编写一个函数，临时移出 NotBox 的内容，并在返回之前将内容放回原处:

fn bar(mut notbox: NotBox<Foo>) -> Option<NotBox<Foo>> {
    let foo = notbox.contents; // now `notbox` is "empty"
    match quux(foo) {
        Some(new_foo) => {
            notbox.contents = new_foo; // we put something back in
            Some(notbox)
        }
        None => None
    }
}

我想编写一个与 Boxes 一起工作的类似函数，但编译器不喜欢它:

fn baz(mut abox: Box<Foo>) -> Option<Box<Foo>> {
    let foo = *abox; // now `abox` is "empty"
    match quux(foo) {
        Some(new_foo) => {
            *abox = new_foo; // error: use of moved value: `abox`
            Some(abox)
        }
        None => None
    }
}

我可以返回 Some(Box::new(new_foo)) 而不是执行不必要的分配 - 我已经有一些内存可供使用!有没有可能避免这种情况？

我也想去掉 match 语句，但编译器还是不满意(即使是 NotBox 版本):

fn bar(mut notbox: NotBox<Foo>) -> Option<NotBox<Foo>> {
    let foo = notbox.contents;
    quux(foo).map(|new_foo| {
        notbox.contents = new_foo; // error: capture of partially moved value: `notbox`
        notbox
    })
}

有没有可能解决这个问题？

Answer 1

所以，从 Box 中移出是一种特殊情况……现在怎么办？

std::mem 模块提供了许多安全函数来 move 值，而不会在 Rust 的内存安全中戳洞(!)。这里感兴趣的是 swap 和 replace :

pub fn replace<T>(dest: &mut T, src: T) -> T

我们可以这样使用:

fn baz(mut abox: Box<Foo>) -> Option<Box<Foo>> {
    let foo = std::mem::replace(&mut *abox, Foo::default());

    match quux(foo) {
        Some(new_foo) => {
            *abox = new_foo;
            Some(abox)
        }
        None => None
    }
}

它在 map 情况下也有帮助，因为它没有借用 Box:

fn baz(mut abox: Box<Foo>) -> Option<Box<Foo>> {
    let foo = std::mem::replace(&mut *abox, Foo::default());

    quux(foo).map(|new_foo| { *abox = new_foo; abox })
}