为什么Rust允许对不可变的RwLock进行写操作？

Question

为什么Rust允许对不可变的RwLock进行写操作？

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假设我们声明了一个不可变（非let mut）的RwLock实例，如下所示：

let value = RwLock::new(0);

由于value是不可变的，我原以为我无法更改RwLock的内部值。但是当我进行测试时，显然这是有效的：

{
  *value.write().unwrap() = 5;
}

我在想我是否错误地使用了RwLock，这种情况不应该发生（如果是这样的话，我担心锁可能无法按预期工作）。然而，我确信这种行为背后有一些解释，因为Rust在涉及可以更改什么和不能更改什么方面非常明确。

我的猜测是RwLock将其内部值存储在堆上，因此它只需要跟踪对该值的不可变指针。因此，每当我们写入该值时，RwLock结构本身将保持不变，因为指针不会改变。

这只是一个猜测，可能是错误的。如果有人愿意纠正我，我会非常高兴。

澄清一下：我知道 Reader-Writer 锁应该如何工作。我的问题不在于同步机制，而是为什么 Rust 在处理不可变性时不像对待其他值一样处理 RwLock 值。它是否是编译器处理的“神奇”类型之一，还是有其他我不知道的原因。

- TheMisir

1个回答

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可以查看英文原文，
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- user2722968 · Accepted Answer

因为在编译器看来，你没有改变 RwLock。

RwLock::write() 接收一个 &self 作为接收器，并返回一个 RwLockWriteGuard，其中 DerefMut-impl 用于执行赋值操作 *value... = 5。这两个步骤之间发生了什么取决于 RwLock 的实现。

由于您特别询问的不是关于RwLock本身，而是“魔法”的存在或不存在：在不可变(&)或可变(&mut)引用方面，这里绝对没有任何神奇的地方。实际上，可能有一些误解：
虽然我们称它们为“不可变”或“可变”(因为它们是这样使用的)，但最好将它们视为“共享”和“独占”引用。使用独占引用(&mut)，您可以随时自由地对值进行修改，而不会导致别名重叠的同时发生突变；编译器可以保证这种（特殊的）用例。同样，对于共享引用(&)，您可以将该值作为别名，因为不能进行突变。编译器也可以保证这个（特殊的）情况。
虽然这涵盖了令人惊讶的大量情况，但对于RwLock来说，这既不可能也不可取。RwLock使用其内部锁定机制(编译器无法知道)来确定是否应允许突变，并保持突变别名不会发生的保证。这就是为什么RwLock可以从&self到突变内部值的原因。

对于RefCell类型也是如此。