使用Rust返回不可变字符串

Question

使用Rust返回不可变字符串

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我想从一个 Rust 函数返回一个字符串，但我目前只看到的选项是返回可以修改的 String。虽然这并不是错误的，但我很喜欢以不可变的形式返回一些字符串，例如错误描述。

那么，函数当前是否有任何方法可以将例如Result<Something, String>返回的错误实际上以不可变的方式返回？在仍然返回类似于Str兼容的内容的同时在类型本身中强制执行它是否可能？或者我应该停止担心并总是返回String（像大多数std::io函数一样）？

- viraptor

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你应该批判性地审视一下为什么你对返回可变类型感到不安。在许多面向对象的编程语言中，避免返回可变类型的引用，因为这会创建可变对象的别名，因此任何调用者都可以轻松地引起奇怪的远距离作用。但在Rust中，这不是一个问题，因为如果你返回一个String，你就返回了它的所有权，并且静态保证没有其他引用它。 - user395760

@delnan在这种情况下，我喜欢不可变的字符串，因为你不能意外地自己修改它们。假设我们仍在谈论错误处理，并且在错误路径中我执行some_processing(message); log(message);。在Python、Java、Haskell等语言中，我确定消息没有被some_processing修改。但是在Rust中就不一定了。即使本地代码具有所有权，第一个函数仍然可能搞砸它。 - viraptor

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@viraptor，实际上你也可以这样说Rust。如果message是一个字符串（String），你的代码将无法编译，因为message将被移动到函数中。如果它是一个切片（slice），它是不可变的，所以你不能对它进行危险操作。some_processing()修改其参数的唯一方法是通过可变引用传递：some_processing(&mut message)，在这里你可以很容易地看到some_processing()修改了它的参数。 - Vladimir Matveev

@VladimirMatveev 太棒了，我没意识到这一点！ - viraptor

1个回答

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- Vladimir Matveev · Accepted Answer

Rust采用继承可变性的概念——也就是说，数据是否可变取决于该数据的所有者。因此，如果你的数据是常规的拥有结构（例如String），那么你在返回它后无法影响其可变性。

然而，有一种解决方法。由于Rust是基于值的语言，具有单个字段类型的结构的实例与该类型的值完全相同，因此您可以为类型创建一个包装器，不直接公开其字段，但提供一个getter函数以返回对该字段的不可变引用：

struct ImmutableString(String);

impl ImmutableString {
    #[inline]
    fn get_ref(&self) -> &String { &self.0 }

    // or, even better:

    #[inline]
    fn as_slice(&self) -> &str { self.0.as_slice() }
}

由于编译器优化，这是一个零成本的包装器，两种方法都被内联掉了，但由于这些方法是与结构体内部交互的唯一方式，并且它们只返回不可变引用，因此这样的结构体将实际上是不可变的。

然而，我认为你并不需要所有这些。Rust 的所有权和借用概念消除了在像 C、C++ 或 Java 这样的语言中通常存在的所有可变数据问题，所以只需自然而然地做就好——如果你返回一个 String，那么你放弃了对它的所有控制，让调用者决定他们想要做什么，没有必要加任何限制。