使用Option<&mut> 2次

Question

以下程序编译得很好：

fn write_u16(bytes: &mut Vec<u8>, value: u16) {
    bytes.push((value >> 8) as u8);
    bytes.push(value as u8);
}

fn write_u32(bytes: &mut Vec<u8>, value: u32) {
    write_u16(bytes, (value >> 16) as u16);
    write_u16(bytes, value as u16);
}

现在，我将将字节类型更改为Option<&mut Vec>：

fn write_u16(bytes_opt: Option<&mut Vec<u8>>, value: u16) {
    if let Some(bytes) = bytes_opt {
        bytes.push((value >> 8) as u8);
        bytes.push(value as u8);
    }
}

fn write_u32(bytes_opt: Option<&mut Vec<u8>>, value: u32) {
    write_u16(bytes_opt, (value >> 16) as u16);
    write_u16(bytes_opt, value as u16);
}

该程序现在不编译：

main.rs:10:15: 10:24 error: use of moved value: `bytes_opt`
main.rs:10     write_u16(bytes_opt, value as u16);
                         ^~~~~~~~~
main.rs:9:15: 9:24 note: `bytes_opt` moved here because it has type `core::option::Option<&mut collections::vec::Vec<u8>>`, which is non-copyable
main.rs:9     write_u16(bytes_opt, (value >> 16) as u16);
                        ^~~~~~~~~
error: aborting due to previous error

我真的不明白，为什么我不能使用两次选项，以及如何解决这个问题？

我唯一能想到的解决这个问题的办法是：

fn write_u32(bytes_opt: Option<&mut Vec<u8>>, value: u32) {
    if let Some(bytes) = bytes_opt {
        write_u16(Some(bytes), (value >> 16) as u16);
        write_u16(Some(bytes), value as u16);
    } else {
        write_u16(None, (value >> 16) as u16);
        write_u16(None, value as u16);
    }
}

但这不是很好的密码。

Answer 1

虽然我怀疑在这种情况下您不应该这样做(正如已经评论过的那样)，但是对于这种安全的情况，可以重新借用可变的引用：

fn write_u32(mut bytes_opt: Option<&mut Vec<u8>>, value: u32) {
    write_u16(bytes_opt.as_mut().map(|x| &mut **x), (value >> 16) as u16);
    write_u16(bytes_opt, value as u16);
}

bytes_opt.as_mut().map(|x| &mut **x)也可以写成match bytes_opt { Some(&mut ref mut x) => Some(x), None => None, }。一个漂亮的思维模式(从左到右阅读：&mut-dereference(包含的值)，ref mut-and，然后接受一个新的可变引用)，但是它有效并避免了所有权问题。

Answer 2

错误信息是告诉你关键的事情：

bytes_opt搬到这里是因为它的类型是core::option::Option<&mut collections::vec::Vec<u8>>，它是不可复制的。

您的函数签名声明它将使用该参数：

fn write_u16(bytes_opt: Option<&mut Vec<u8>>, value: u16)
//                      ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

但是，通过使用它，它也消耗了可变的引用。如果您有另一种类型，如Option<u8>或Option<&Vec<u8>>，那么编译器就可以为您插入变量的隐式副本。但是，您不允许复制可变引用，因为这样您就会有可更改的别名，因为出于内存安全的原因，编译器不允许这样做。

当您只传递&mut Vec<u8>时，编译器能够跟踪引用并看到一次只有一个项具有引用，因此它允许引用。但是，当可变引用嵌入到另一种类型中时，它无法跟踪。

要使它真正发挥作用，它有点难看，它有比我想要的更多的mut限定符：

fn write_u16(bytes_opt: &mut Option<&mut Vec<u8>>, value: u16) {
    if let Some(ref mut bytes) = *bytes_opt {
        bytes.push((value >> 8) as u8);
        bytes.push(value as u8);
    }
}

fn write_u32(mut bytes_opt: Option<&mut Vec<u8>>, value: u32) {
    write_u16(&mut bytes_opt, (value >> 16) as u16);
    write_u16(&mut bytes_opt, value as u16);
}

在@ChrisMorgan的提示下，我得到了一些符合您最初API的内容：

fn write_u16(bytes_opt: Option<&mut Vec<u8>>, value: u16) {
    if let Some(bytes) = bytes_opt {
        bytes.push((value >> 8) as u8);
        bytes.push(value as u8);
    }
}

fn write_u32(bytes_opt: Option<&mut Vec<u8>>, value: u32) {
    if let Some(bytes) = bytes_opt {
        write_u16(Some(bytes), (value >> 16) as u16);
        write_u16(Some(bytes), value as u16);
    }
}