为什么我不能从枚举中可变地借用基本类型？

Question

我希望能够获取到在Foo枚举中被包裹在Bar中的usize的引用（不可变和可变都可以）：

use Foo::*;

#[derive(Debug, PartialEq, Clone)]
pub enum Foo {
    Bar(usize)
}

impl Foo {
    /* this works */
    fn get_bar_ref(&self) -> &usize {
        match *self {
            Bar(ref n) => &n
        }
    }

    /* this doesn't */
    fn get_bar_ref_mut(&mut self) -> &mut usize {
        match *self {
            Bar(ref mut n) => &mut n
        }
    }
}

但我无法获得可变引用，因为：

n 的生存期不够长

我可以提供访问 Foo 中其他被 Box 包装的内容的类似功能的两个变体 - 为什么对于一个未包装的原始类型，可变借用会失败（为什么只有它）？

- ljedrz

Answer 1

您需要将Bar(ref mut n) => &mut n替换为Bar(ref mut n) => n。

当您在Bar(ref mut n)中使用ref mut n时，它会创建对Bar中数据的可变引用，因此n的类型是&mut usize。然后您尝试返回&mut n的类型是&mut &mut u32。

这部分内容很可能是不正确的。

现在解引用强制转换开始起作用，将&mut n转换为&mut *n，创建临时值*n，其类型为usize，但其寿命不够长。

- red75prime

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这仍然很奇怪。为什么get_bar_ref的行为不同呢？ - Peter Hall

有趣。根据文档，&Bar(ref n) => &n 应该扩展为 &Bar(ref n) => &*(n.deref())，但它无法编译。我想这里涉及到一些编译器的魔法。 - red75prime

我不相信这与解引用强制转换有任何关系。 - Shepmaster

Deref coercion（解引用强制转换）不可能创建临时对象。正在发生的事情是 &mut **&mut n 和 &mut *n 之间的差异（前者是解引用强制转换在该示例中的实际结果），因为可变引用的不变性，它不太可能是必需的安全性要求（因为两个版本执行的操作完全相同），但是寿命可能会比应该的更“紧密”。我现在找不到它了，但这个问题可能已经被报告过了。 - eddyb

如果你有Foo(ref boxed)，那么*boxed: Box<T>和**boxed: T，所以&**boxed: &T。然而，boxed: &Box<T>会通过解引用强制转换愉快地转换为&T。&*boxed: &Box<T>等同于简单地使用boxed。 - eddyb

Answer 2

以下示例展示了样本问题：

fn implicit_reborrow<T>(x: &mut T) -> &mut T {
    x
}

fn explicit_reborrow<T>(x: &mut T) -> &mut T {
    &mut *x
}

fn implicit_reborrow_bad<T>(x: &mut T) -> &mut T {
    &mut x
}

fn explicit_reborrow_bad<T>(x: &mut T) -> &mut T {
    &mut **&mut x
}

explicit_版本显示编译器通过deref coercions推断出的内容。
_bad版本以完全相同的方式出现错误，而其他两个版本可以编译。

这可能是编译器当前实现生命周期时存在的bug或限制。 &mut T对于T的不变性可能与此有关，因为它导致&mut &'a mut T在'a上是不变的，因此在推断期间比共享引用(&&'a T)情况下更加限制，即使在这种情况下严格性也是不必要的。

- eddyb