rust - 调用 Option::unwrap 时无法移出 `&mut` 指针的取消引用

Question

以下代码无法编译:

struct Node {
    left: Option<Box<Node>>,
    right: Option<Box<Node>>,
}

impl Node {
    fn new() -> Node {
        Node { left: None, right: None, }
    }
}

fn init_tree(root: &mut Box<Node>, n: int) {
    match n {
        0 => {},
        _ => {
            root.left   = Some(box Node::new());
            root.right  = Some(box Node::new());
            init_tree(&mut root.left.unwrap(), n - 1);
            init_tree(&mut root.left.unwrap(), n - 1);
        }
    }
}

fn main() {
    let mut root: Box<Node> = box Node::new();
    init_tree(&mut root, 10);
}

编译错误是

error: cannot move out of dereference of `&mut`-pointer
       init_tree(&mut root.left.unwrap(), n - 1);
                      ^~~~

我该如何解决这个错误？

Answer 1

Rust 编译器不假装出类拔萃的学术成就；它完全按照您告诉的去做，而不是您的意思或想要的。

在这种情况下，当您说 &mut root.left.unwrap() ，你想要的是需要 Option<Box<Node>> 的东西通过可变引用并给你一个 &mut Box<Node> ;但这绝对不是您实际告诉它要做的。

您告诉它要做的是对 root.left.unwrap() 的结果进行可变引用。 ;让我们看看 Option.unwrap 的签名:

fn unwrap(self) -> T

那又如何root.left.unwrap()是 消耗 root.left 吗？ ，取而代之的是 Box<Node>对象(或者 panic ，如果它是 None )。然后剩下整个表达式 &mut root.left.unwrap()生产 &mut Box<Node> , 和消耗 root.left 因此部分 root .现在绝对不允许您这样做，因为它会留下 root需要被销毁，但你只有一个可变的引用它 - 它不是你的销毁。因此错误。

解决方案是不使用unwrap而是写一个合适的match表达自己。记住，.unwrap()只是match self { Some(x) => x, None => panic!(…) } ，这没什么神奇的。

你最终会得到这样的结果:

fn init_tree(root: &mut Node, n: int) {
    if n != 0 {
        root.left = Some(box Node::new());
        root.right = Some(box Node::new());
        init_tree(match root.left { Some(box ref mut x) => x, None => unreachable!() }, n - 1);
        init_tree(match root.right { Some(box ref mut x) => x, None => unreachable!() }, n - 1);
    }
}

(恐怕 box ref mut x 部分有点困惑；它从 &mut T 生成 Box<T>，box 表示“拆箱值”，ref mut 表示“然后对其进行可变引用”。请记住，所有内容都是从前到后的模式，box 和 & 的含义与它们在外部所做的相反，并且所有内容都是从左到右而不是从右到左阅读. 此外，虽然您可以使用 &mut Box<Node>，但我建议您使用 &mut Node，这样可以消除一级间接访问。顺便说一句，如果您仍在使用 &mut Box<Node>，root.left.as_mut().unwrap() 也可以.)

这可以通过不把东西塞进 root 来改善。立即:

fn init_tree(root: &mut Node, n: int) {
    if n != 0 {
        let mut left = box Node::new();
        let mut right = box Node::new();
        init_tree(&mut *left, n - 1);
        init_tree(&mut *right, n - 1);
        root.left = Some(left);
        root.right = Some(right);
    }
}

这样看起来就简单多了，&mut *left从右到左阅读为“解引用 left (这将使您从 Node 得到一个 Box<Node> )然后对其进行可变引用(这将使您得到一个 &mut Node )。