Rust Inspect Iterator：不能將`*`借用為不可變的因為它也被借用為可變的

Question

為什么我不能在inspect期間push送到這個向量並在skip_while期間contains它？

我為我自己的struct Chain實現了我自己的迭代器，如下所示：

struct Chain {
    n: u32,
}

impl Chain {
    fn new(start: u32) -> Chain {
        Chain { n: start }
    }
}

impl Iterator for Chain {
    type Item = u32;

    fn next(&mut self) -> Option<u32> {
        self.n = digit_factorial_sum(self.n);
        Some(self.n)
    }
}

現在，我想該做些什么呢take ，而迭代器產生獨特的價值觀。 所以我正在inspect鏈並推送到一個向量，然后在take_while范圍內檢查它：

let mut v = Vec::with_capacity(terms);
Chain::new(i)
    .inspect(|&x| {
        v.push(x)
    })
    .skip_while(|&x| {
        return v.contains(&x);
    })

但是，Rust編譯出了這個錯誤：

error: cannot borrow `v` as immutable because it is also borrowed as mutable [E0502]
...
borrow occurs due to use of `v` in closure
    return v.contains(&x);
           ^
previous borrow of `v` occurs here due to use in closure; the mutable borrow prevents subsequent moves, borrows, or modification of `v` until the borrow ends
    .inspect(|&x| {
        v.push(x)
    })

顯然我不理解“借用”的概念。 我究竟做錯了什么？

Answer 1

這里的問題是你試圖創建一個對同一個變量的可變和不可變引用，這違反了Rust借用規則。 而且，rustc確實非常清楚地對你這么說。

let mut v = Vec::with_capacity(terms);
Chain::new(i)
    .inspect(|&x| {
        v.push(x)
    })
    .skip_while(|&x| {
        return v.contains(&x);
    })

在這里，您嘗試在兩個閉包中使用v ，首先在inspect()參數中使用v ，在skip_while()參數中使用第二個閉包。 非move閉包通過引用捕獲它們的環境，因此第一個閉包的環境包含&mut v ，第二個閉包的環境包含&v 。 閉包是在同一個表達式創建的，所以即使它是保證inspect()跑之前放棄了借skip_while()我是不實際的情況下，因為這是迭代器適配器，他們不會在所有運行直到迭代器被消耗），由於詞匯借用規則，這是禁止的。

不幸的是，當借用檢查器過於嚴格時，這就是其中一個例子。 您可以做的是使用RefCell ，它允許通過共享引用進行突變，但會引入一些運行時成本：

use std::cell::RefCell;

let mut v = RefCell::new(Vec::with_capacity(terms));
Chain::new(i)
    .inspect(|x| v.borrow_mut().push(*x))
    .skip_while(|x| v.borrow().contains(x))

我認為有可能避免RefCell運行時懲罰並改為使用UnsafeCell ，因為當使用迭代器時，這些閉包只會一個接一個地運行，而不是同時運行，所以永遠不應該有一個mutable和一個不可變的引用同時出類拔萃。 它可能看起來像這樣：

use std::cell::UnsafeCell;

let mut v = UnsafeCell::new(Vec::with_capacity(terms));
Chain::new(i)
    .inspect(|x| unsafe { (&mut *v.get()).push(*x) })
    .skip_while(|x| unsafe { (&*v.get()).contains(x) })

但我可能是錯的，無論如何， RefCell的開銷並不高，除非這個代碼在一個非常緊湊的循環中運行，所以你應該只使用UnsafeCell作為最后的手段，只有在沒有其他工作時才使用，並且在使用時要格外小心使用它。