Rust 中的可变引用传递

Posted 2023-02-22

【中文标题】Rust 中的可变引用传递

【英文标题】：Mutable pass-by-mutable-reference in Rust

【发布时间】：2021-01-30 05:09:30

【问题描述】：

我正在完成这个练习（可变的传递可变引用）并且无法理解结果

https://play.rust-lang.org/?version=stable&mode=debug&edition=2018&gist=42ff75b2464a99337b7738fba3597512

#[derive(Debug)]
struct Person 
    name: String,
    age: u32,


fn birthday_mutable<'a>(mut person: &'a mut Person, replacement: &'a mut Person) 
    println!("[InFn] Before : Alice :p : :?, Bob :p : :?", &person, person, &replacement, replacement);
    person = replacement;
    println!("[InFn] After  : Alice :p : :?", &person, person);


fn main() 
    let mut alice = Person 
        name: String::from("Alice"),
        age: 30,
    ;
    let mut bob = Person 
        name: String::from("Bob"),
        age: 20,
    ;
   
    println!("[Main] Before : Alice :p : :?, Bob :p : :?", &alice, alice, &bob, bob);
    birthday_mutable(&mut alice, &mut bob);
    println!("[Main] After :  Alice :p : :?, Bob :p : :?", &alice, alice, &bob, bob);

在birthday_mutable 函数中，person 位于一个可变变量中。我们做的第一件事是人=替换；。这会改变我们的 person 变量所指向的内容，并且根本不会修改引用所指向的原始值。

尽管改变了人指向的东西，但结果是这样的

[Main] Before : Alice 0x7ffd0c9b77e0 : Person  name: "Alice", age: 30 , Bob 0x7ffd0c9b7820 : Person  name: "Bob", age: 20 
[InFn] Before : Alice 0x7ffd0c9b7568 : Person  name: "Alice", age: 30 , Bob 0x7ffd0c9b7570 : Person  name: "Bob", age: 20 
[InFn] After  : Alice 0x7ffd0c9b7568 : Person  name: "Bob", age: 20 
[Main] After :  Alice 0x7ffd0c9b77e0 : Person  name: "Alice", age: 30 , Bob 0x7ffd0c9b7820 : Person  name: "Bob", age: 20 

根据我的理解，结果不应该是这样吗？

[Main] Before : Alice 0x7ffd0c9b77e0 : Person  name: "Alice", age: 30 , Bob 0x7ffd0c9b7820 : Person  name: "Bob", age: 20 
[InFn] Before : Alice 0x7ffd0c9b7568 : Person  name: "Alice", age: 30 , Bob 0x7ffd0c9b7570 : Person  name: "Bob", age: 20 
[InFn] After  : Alice 0x7ffd0c9b7568 : Person  name: "Bob", age: 20 
[Main] After :  Alice 0x7ffd0c9b77e0 : Person  name: "Bob", age: 20  , Bob 0x7ffd0c9b7820 : Person  name: "Bob", age: 20 

谁能解释一下原因？

【问题讨论】：

“这会改变我们的 person 变量所指向的内容，并且根本不会修改引用所指向的原始值” - 我很困惑，因为这是你的答案，alice 的内容没有改变，那为什么会在 main 中打印"Bob"？

【参考方案1】：

当您输入birthday_mutable 时，堆栈状态的简化图如下：

---- main ----
0x820 bob          = Person  name: "Bob",   age: 20 
0x7e0 alice        = Person  name: "Alice", age: 30 

---- birthday_mutable ---
0x570 replacement  = 0x820
0x568 person       = 0x7e0

---

让我们将以下突变命名为A 和B：

fn birthday_mutable<'a>(mut person: &'a mut Person, replacement: &'a mut Person) 
                        ^^^A            ^^^B

突变A 仅更新存储在地址0x568 中的内容，因此仅影响引用birthday_mutable 的person 参数持有——因为参数对其函数是本地的（即地址0x568 在birthday_mutable 的堆栈帧中），这种突变不会影响调用者。这就是你在这里所做的：

person = replacement;

执行上述语句后，地址0x568的内存包含值0x820（因此birthday_mutable的person参数现在引用bob）——你可以通过检查@987654339看到这一点@ 而不是&person，即person所指事物的地址，而不是person本身存储的地址。

突变B 仅更新存储在任何地址 (0x7e0) 本身保存在地址 0x568 的内容——也就是说，它改变了 person 参数 引用的数据 （即alice 在main 的堆栈帧中）。它是通过在变异时取消引用person 参数来实现的：

*person = Person  name: "Charlie".to_owned(), age: 10 ;

Rust 比其他一些系统语言更容易忽略取消引用，因为它有 automatically performs deref coercion in function calls 和字段访问；不过，最好记住幕后发生的事情。

【讨论】：

感谢清晰准确的解释