rust - 变量所有权在迭代之间如何工作？

Question

我试图学习使用rust ，并想到将链接列表作为实践问题来理解所有权/借用概念，并且遇到了困难。push的LinkedList方法应按以下方式工作:

t = 0 | root: None | push 5
t = 1 | root: { value: 5, next: None } | push 6
t = 2 | root: { value: 5, next: { value: 6, None } } |

这是尝试执行相同操作的代码:

#[derive(Debug, Clone)]
struct Node {
  value: u32,
  next: Option<Box<Node>>,
}

impl Node {
  fn new(value: u32) -> Node {
    Node { value, next: None }
  }
}

#[derive(Debug, Clone)]
struct LinkedList {
  root: Option<Box<Node>>,
}

impl LinkedList {
  fn new(node: Option<Box<Node>>) -> LinkedList {
    LinkedList { root: node }
  }

  fn push(self, node: Option<Box<Node>>) {
    let maybe_node = self.root;

    loop {
      match maybe_node {
        Some(tail_node) => {  // use of moved value. std::boxed::Box<Node> doesn't implement copy trait. --- (1)
          if tail_node.next.is_none() {
            tail_node.next = node; // tail_node is not mutable. --- (2)
            break;
          };
        }
        _ => (),
      }
    }
  }
}

fn main() {
  let mut node = Node::new(0);
  let linked_list = LinkedList::new(Some(Box::new(node)));

  for number in 1..5 {
    node = Node::new(number);
    linked_list.push(Some(Box::new(node))); // move occurs. Value moved here in a previous iteration --- (3)
  }
  println!("{:?}", linked_list);
}

我不明白“移动发生”错误(1、3)，我不清楚值移到哪里了？似乎是迭代导致所有权发生变化，但我看不出怎么做。
另外，错误(2)我的实现是最好的方法吗？

Answer 1

在Rust中，有两种方式处理所有权，即移动语义或借用语义。这是一些了解它的规则。
第一条规则是每个数据块只能同时拥有一个所有者。如果将某个变量分配给其他变量，则可以有效地移动数据，并且数据将由新所有者拥有。
第二条规则是，如果您拥有某些数据，该数据归某人所有，但您想读取它，则可以借用它。借阅本质上是获取对数据的引用，该数据由其他人拥有。
现在回到您的问题。在函数声明中，您已将第一个参数声明为self

fn push(self, node: Option<Box<Node>>) {
   let maybe_node = self.root;

   loop {
     match maybe_node {
       Some(tail_node) => {  // use of moved value. std::boxed::Box<Node> doesn't implement copy trait. --- (1)
         if tail_node.next.is_none() {
           tail_node.next = node; // tail_node is not mutable. --- (2)
           break;
         };
       }
       _ => (),
     }
   }
 }

从本质上讲，这意味着在调用函数时，您将获取自我的所有权，因此使任何先前的所有者无效。循环中发生的事情是，在第一次迭代中，该值被移入了函数，并且不再由 linked_list拥有。在第二次迭代中，您再次尝试访问数据，但是它不再有效，因为它已被移到函数中。
为了规避您的问题，您将需要声明您的函数，如下所示:

 fn push(&mut self, node: Option<Box<Node>>) {
    let maybe_node = self.root;

    loop {
      match maybe_node {
        Some(tail_node) => {  // use of moved value. std::boxed::Box<Node> doesn't implement copy trait. --- (1)
          if tail_node.next.is_none() {
            tail_node.next = node; // tail_node is not mutable. --- (2)
            break;
          };
        }
        _ => (),
      }
    }
  }

在上面的声明中，您说的是您正在借用 self，并且希望对其进行更改(这就是我们拥有 &mut而不是 &的原因)。
有关更多详细信息，请引用 chapter about ownership in Rust book。