rust - 匹配 "if let Some(ref mut x) = option"和 "if let Some(x) = option.as_mut()"中的可变选项引用有什么区别？

Question

背景
考虑一个玩具问题，其中我有一个 Node表示链接列表节点的结构，并且我想创建一个函数来构建一个值从 1 到 9 的列表。以下代码按预期工作:

struct Node {
    val: i32,
    next: Option<Box<Node>>,
}

fn build_list() -> Option<Box<Node>> {
    let mut head = None;
    let mut tail = &mut head;
    for n in 1..10 {
        *tail = Some(Box::new(Node {val: n, next: None}));
        if let Some(ref mut x) = tail {
            tail = &mut x.next;
        };
    }
    head
}

但是如果我修改 build_list 中的匹配表达式函数如下，编译失败:

fn build_list() -> Option<Box<Node>> {
    let mut head = None;
    let mut tail = &mut head;
    for n in 1..10 {
        *tail = Some(Box::new(Node {val: n, next: None}));
        if let Some(x) = tail.as_mut() {
            tail = &mut x.next;
        };
    }
    head
}

编译错误:

error[E0506]: cannot assign to `*tail` because it is borrowed
  --> src/main.rs:72:9
   |
72 |         *tail = Some(Box::new(Node {val: n, next: None}));
   |         ^^^^^
   |         |
   |         assignment to borrowed `*tail` occurs here
   |         borrow later used here
73 |         {
74 |             if let Some(x) = tail.as_mut() {
   |                              ---- borrow of `*tail` occurs here

error[E0499]: cannot borrow `*tail` as mutable more than once at a time
  --> src/main.rs:74:30
   |
74 |             if let Some(x) = tail.as_mut() {
   |                              ^^^^ mutable borrow starts here in previous iteration of loop

问题
在这个例子中，有什么区别

if let Some(ref mut x) = tail

和

if let Some(x) = tail.as_mut()

?
(作为学习 Rust 的初学者)我希望这些匹配表达式是等价的，但显然我缺少一些细微的差异。
更新
我清理了原始示例中的代码，这样我就不需要列表头部的占位符元素了。差异(和编译错误)仍然存在，我只是得到一个额外的编译错误，用于分配给借来的 *tail .
更新 2
(这只是一个好奇的观察，无助于回答原来的问题)
在考虑了@Emoun 的回答之后，编译器应该能够知道 tail 听起来很重要(在第一个工作示例中)。在循环的每次迭代中都在变化(这样它可以确保每次借用的 &mut x.next 都是不同的)。所以我做了一个实验，通过添加 if n % 2 == 0 以编译器无法判断是否是这种情况的方式更改代码。条件为 tail = &mut x.next;任务。果然，它导致了与另一个类似的编译错误:

fn build_list() -> Option<Box<Node>> {
    let mut head = None;
    let mut tail = &mut head;
    for n in 1..10 {
        *tail = Some(Box::new(Node {val: n, next: None}));
        if let Some(ref mut x) = tail {
            if n % 2 == 0 {
                tail = &mut x.next;
            }
        };
    }
    head
}

新错误:

error[E0506]: cannot assign to `*tail` because it is borrowed
  --> src/main.rs:60:9
   |
60 |         *tail = Some(Box::new(Node {val: n, next: None}));
   |         ^^^^^
   |         |
   |         assignment to borrowed `*tail` occurs here
   |         borrow later used here
61 |         if let Some(ref mut x) = tail {
   |                     --------- borrow of `*tail` occurs here

error[E0503]: cannot use `*tail` because it was mutably borrowed
  --> src/main.rs:61:16
   |
61 |         if let Some(ref mut x) = tail {
   |                ^^^^^---------^
   |                |    |
   |                |    borrow of `tail.0` occurs here
   |                use of borrowed `tail.0`
   |                borrow later used here

error[E0499]: cannot borrow `tail.0` as mutable more than once at a time
  --> src/main.rs:61:21
   |
61 |         if let Some(ref mut x) = tail {
   |                     ^^^^^^^^^ mutable borrow starts here in previous iteration of loop

Answer 1

你的代码的第二个版本失败的原因是因为 rust 的方法/函数总是借用整个对象，而不是它们的一部分。
在您的情况下，这意味着 tail.as_mut()借tail可变，并且只要 tail，此借用将保持有效正在使用:

...
    for n in 1..10 {
        *tail = Some(Box::new(Node {val: n, next: None})); // Error in the second iteration,
                                                           // 'tail' was already borrowed
        if let Some(x) = tail.as_mut() { // <-+ Borrow of 'tail' starts in the first iteration
            tail = &mut x.next;          // <-+ 'tail' now borrows itself
        };                               //   |
    }                                    // <-+ Borrow of 'tail' ends here, after the last iteration
...

由于 x借用 tail , &mut x.next也是借用 tail , 这意味着 tail = &mut x.next是 tail借自己。因此， tail 的初始借用只要 tail 就不能超出范围是在范围内。 tail在每次迭代中使用，因此借用只能在循环的最后一次迭代之后超出范围。
现在，为什么 build_list 的第一个版本工作？简而言之:因为 tail从来没有借过。 if let Some(ref mut x) = tail是 tail 的解构进入其组件(在本例中为 Option::Some 和 x )。这不借 tail整体来说就是借 x .当你然后 tail = &mut x.next , 你现在也解构 x到它的组件中(仅提取 next )，并使用 tail 借用它.在下一次迭代中， tail没有借用，因此可以很高兴地重新分配。
方法/函数调用的局限性在于它们不知道您稍后将使用对象的哪些部分。因此， as_mut()不得不借全 tail ，即使您只使用它的一部分。这是类型系统的限制，也是 getter/setter 方法比直接调用结构的成员更弱/更受限制的原因之一:getter/setter 将强制您借用整个结构，而直接访问成员只会借用它成员而不是其他人。