無法在用戶定義類型的“Vec”中添加分配

Question

考慮以下代碼（ Rust Playground ）：

#[derive(Clone, Copy, Debug)]
struct X(i32);

impl std::ops::AddAssign for X {
    fn add_assign(&mut self, rhs: Self) {
        self.0 += rhs.0;
    }
}

fn main() {
    let mut ary_i32 = [1_i32; 2];
    ary_i32[0] += ary_i32[1]; // OK

    let mut ary_x = [X(1); 2];
    ary_x[0] += ary_x[1]; // OK

    let mut vec_i32 = vec![1_i32; 2];
    vec_i32[0] += vec_i32[1]; // OK

    let mut vec_x = vec![X(1); 2];
    vec_x[0] += vec_x[1]; // error[E0502]: cannot borrow `vec_x` as immutable because it is also borrowed as mutable
}

為什么我只在vec_x線上得到 E0502？ 我不明白為什么只允許ary_x和vec_i32的操作。 借用檢查器是否特別對待內置類型（ i32 ， array ）？

Answer 1

我研究了一些資源並閱讀了我的代碼的 MIR，並設法了解發生了什么。
@trentcl 的評論將是最好的答案。 我盡可能詳細地寫。

對於array ，不使用Index和IndexMut特征，編譯器直接操作數組元素（您可以使用 MIR 看到這一點）。 所以，這里不存在借款問題。

解釋Vec ， rustc 指南很有用。
首先， 兩階段借用不適用於vec_foo[0] += vec_foo[1]語句。
而且， i32和X之間的差異是由於操作符降低造成的。
Basically, statements like vec_user_defined[0] += vec_user_defined[1] are converted to function calls like add_assign(index_mut(...), *index(...)) , and function arguments are evaluated from left to right. 因此， index_mut()可變地借用x並且index()嘗試借用x ，但失敗了。
但是對於像i32這樣的內置類型，復合賦值運算符不會轉換為 function 調用，並且 rhs 在 lhs 之前被評估（你可以看到index()在index_mut()和 MIR 之前被調用）。 因此，對於內置類型， vec_builtin[0] += vec_builtin[1]有效。

我從lo48576 的文章（日文）中知道了這些事情。

我考慮了一些解決方法：

• 只需使用@sebpuetz 所說的中間變量即可。
• 正如@trentcl 所說，將Vec轉換為slice 。 但這不適用於多維Vec 。
• 編寫一些宏來自動引入一個中間變量。 我發現rhs_first_assign crate 做了這樣的工作。

Answer 2

Rust arrays 存在於堆棧中，大小可預測，因此具有更強的借用檢查器保證。 向量是堆棧上的智能指針，指向可以在堆上增長和縮小的數據。 因為最后一個示例使用 Vector 類型，借用檢查器在從堆加載時將整個 Vector 視為單個可變借用的 object。

正如您所觀察到的，借用檢查器可以創建對單個元素的可變引用，以指向存在於堆棧上的東西，而它創建對堆棧上 Vector 智能指針的可變引用，然后進一步可變引用上的數據堆。 這就是對vec_vec_x[1][1]的不可變引用失敗的原因。

正如@sebpuetz 在評論中指出的那樣，您可以通過首先將不可變引用復制到vec_vec_x[1][1]來解決此問題，然后創建不可變引用。