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rust - 无法从匹配臂返回对成员的可变引用

问题描述

作为 rust 借用和生命周期的练习，我想实现一个简单的二叉树。但是，我被困在了一些事情上。考虑一下：

struct Node {
    key: i32,
    value: i32,
    left: Option<Box<Node>>,
    right: Option<Box<Node>>,
}

struct BinaryTree {
     root: Option<Box<Node>>,
}

impl BinaryTree {

    fn find_mut(&mut self, key: i32) -> &mut Option<Box<Node>> {
        let mut node = &mut self.root;
        loop {
            match node {
                Some(box_node) if box_node.key != key => {
                    node = if box_node.key < key {
                        &mut box_node.right
                    } else {
                        &mut box_node.left
                    }
                },
                other => return other
            }
        }
    }
}

以上无法编译：

error[E0505]: cannot move out of `node` because it is borrowed
  --> src/main.rs:40:17
   |
29 |     fn find_mut(&mut self, key: i32) -> &mut Option<Box<Node>> {
   |                 - let's call the lifetime of this reference `'1`
...
33 |                 Some(box_node) if box_node.key != key => {
   |                      -------- borrow of `node.0` occurs here
...
40 |                 other => return other
   |                 ^^^^^           ----- returning this value requires that `node.0` is borrowed for `'1`
   |                 |
   |                 move out of `node` occurs here

我尝试明确设置生命周期self和输出。我还尝试扩展Some(_)手臂并匹配 forNone而不是other。

（编辑 2）： 的目的find_mut是将 ref 返回到应该创建新节点的对象（以防找不到密钥）或现有节点所在的位置。

更详细的编译错误的原因是什么？我该怎么去修复它？我正在尝试做的甚至是一个好的做法，（编辑1）即返回参考到修改应该在哪里（假设这不是公共方法）？

标签： rustborrow-checkerownership

解决方案

Rust 编译器之所以会报错，是因为Some(expr)模式匹配整个表达式以其拥有的形式，expr即被移动。

通常，这很容易通过将表达式匹配为借用Some(ref expr)或可变借用来解决Some(ref mut expr)，但这里不是这种情况。

如果您查看标准库，您会经常看到as_mut()/ as_ref()，当值可能不存在时，总是返回Option<&mut T>而不是&mut Option<T>。那是因为你真的想访问这个值，而不是数据结构的任何内部结构，就像结构一样Option<Box<None>>。

在那之后，我想出了这个：

struct Node {
    key: i32,
    value: i32,
    left: Option<Box<Node>>,
    right: Option<Box<Node>>,
}

struct BinaryTree {
     root: Option<Box<Node>>,
}

impl BinaryTree {
    fn find_mut(&mut self, key: i32) -> Option<&mut Node> {
        // &mut Option<Box<Node>> -> Option<&mut Box<Node>> -> Option<&mut Node>
        let mut node = self.root.as_mut().map(|boxed| boxed.as_mut());
        loop {
            match node {
                Some(box_node) if box_node.key != key => {
                    node = if box_node.key < key {
                        box_node.right.as_mut().map(|boxed| boxed.as_mut())
                    } else {
                        box_node.left.as_mut().map(|boxed| boxed.as_mut())
                    }
                },
                other => return other
            }
        }
    }
}

可能有更好的方法来写这个，但我现在不知道。

请注意，这解决了所有权问题，因为现在&mut Node是移到这里的东西，同时使 API 更好。

至于其是否良好的做法，鉴于其双重含义，是与否。

它可以帮助您学习如何处理借款；另一方面，我们已经有了Vec::binary_search, 和BTreeMap/ BTreeSet，而且很可能crates.io还有其他实现应该涵盖除了最极端的情况之外的所有情况，并且自己制作搜索树几乎没有意义。

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