pointers - 引用和框之间的可变性差异

Question

我正在尝试了解 Rust 指针类型及其与可变性的关系。具体来说，声明一个保存指针且本身可变的变量的方法——即可以指向其他内存，并声明数据本身是可变的——即可以更改通过指针变量的值。

我是这样理解普通引用的工作方式的:

let mut a = &5; // a is a mutable pointer to immutable data
let b = &mut 5; // b is an immutable pointer to mutable data

因此 a 可以更改为指向其他内容，而 b 不能。但是，b指向的数据可以通过b改变，而不能通过a改变。 我理解正确吗？

对于问题的第二部分——为什么 Box::new 的行为似乎有所不同？这是我目前的理解:

let mut a = Box::new(5); // a is a mutable pointer to mutable data
let c = Box::new(7); // c is an immutable pointer to immutable data

new 应该返回指向一些堆分配数据的指针，但它指向的数据似乎从保存指针的变量继承了可变性，这与这两个状态的引用示例不同的可变性是独立的! Box::new 应该是这样工作的吗？如果是这样，我如何创建指向堆上存储在不可变变量中的可变数据的指针值？

Answer 1

首先，您确实了解引用的正确行为方式。 mut a是可变变量(或者更准确地说，是可变绑定(bind))，而 &mut 5是指向可变数据片段的可变引用(为您隐式分配在堆栈上)。

第二，Box行为与引用不同，因为它与引用根本不同。 Box 的另一个名称是拥有/拥有的指针。每个Box 拥有它持有的数据，而且它唯一这样做，因此该数据的可变性继承自盒子本身的可变性。所以是的，这正是 Box 的方式应该可以。

另一种可能更实用的理解方式是考虑 Box<T>完全等同于 T , 固定大小和分配方法除外。换句话说，Box提供值语义:它像任何值一样移动，它的可变性取决于它存储的绑定(bind)。

有几种方法可以创建指向堆上可变数据 block 的指针，同时保持指针不可变。最通用的是 RefCell :

use std::cell::RefCell;

struct X { id: u32 }
let x: Box<RefCell<X>> = Box::new(RefCell::new(X { id: 0 }));
x.borrow_mut().id = 1;

或者，您可以使用 Cell (对于 Copy 类型):

let x: Box<Cell<u32>> = Box::new(Cell::new(0));
x.set(1);

请注意，上面的示例使用了所谓的“内部可变性”，除非您确实需要它，否则最好避免这种情况。如果你想创建一个 Box可变内部只是为了保持可变性，你真的不应该。这不是惯用语，只会导致句法和语义负担。

您可以在这里找到很多有用的信息:

• Ownership
• References and borrowing
• Mutability
• std::cell - 内部可变性类型

事实上，如果你对诸如可变性这样的基本事物有疑问，它可能已经在书中解释过了:)