需要澄清关于`Box`，`Vec`和其他集合的（共）方差的Rust Nomicon部分

4 回答

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  我认为该部分可以使用一些工作来使其更清晰 .

  我对可变引用的含义感到有些困惑 . 它是Box / Vec的可变参考吗？

  不 . 这意味着，如果您将值存储在现有的 Box 中，则必须通过对数据的可变引用来执行此操作，例如使用 Box::borrow_mut() .

  本节试图传达的主要思想是，当存在对内容的另一个引用时，您无法修改 Box 的内容 . 这是有保证的，因为 Box 拥有其内容 . 为了更改 Box 的内容，您必须通过采用新的可变引用来实现 .

  这意味着 - 即使你用较短的值覆盖内容 - 也没关系，因为没有其他人可以使用旧的值 . 借款检查员不会允许 .

  这与函数参数不同，因为函数有一个代码块，它实际上可以用它的参数做事 . 在 Box 或 Vec 的情况下，您必须通过可变地借用它们来获取内容，然后才能对它们执行任何操作 .

  回复于 2024-04-27T16:12:58+08:00
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  来自nomicom：

  Box和Vec是有趣的案例，因为它们是变体，但你绝对可以存储 Value ！这就是Rust变得非常聪明的地方：它们很适合变种，因为你只能通过可变引用存储它们中的值！可变引用使整个类型不变，因此可以防止您将短期类型走私到它们中 .

  考虑使用 Vec 方法添加值：

  pub fn push(&'a mut self, value: T)
  

  self的类型是 &'a mut Vec<T> ，我理解这是nomicom所说的可变引用，所以为 Vec case实例化上述短语的最后一句变为：

  类型 &'a mut Vec<T> 是不变的，因此可以防止您将短期类型走私到 Vec<T> 中 .

  Box的理由相同 .

  换句话来说： Vec 和 Box 包含的值总是比它们的容器寿命更长，尽管 Vec 和 Box 是变体，因为你只能通过可变引用将值存储在它们中 .

  请考虑以下代码段：

  fn main() {
      let mut v: Vec<&String> = Vec::new();
  
      {
          let mut a_value = "hola".to_string();
  
          //v.push(a_ref);
          Vec::push(&mut v, &mut a_value);
      }
  
      // nomicom is saing that if &mut self Type was variant here we have had
      // a vector containing a reference pointing to freed memory
  
      // but this is not the case and the compiler throws an error
  }
  

  它应该有助于注意 Vec::push(&mut v, &mut a_value) 与 overwrite(&mut forever_str, &mut &*string) 与nomicom示例的相似性 .

  回复于 2024-04-27T16:12:58+08:00
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  我想重点是，虽然你可以将 Box<&'static str> 转换为 Box<&'a str> （因为 Box<T> 是协变的），但你不能将 &mut Box<&'static str> 转换为 &mut Box<&'a str> （因为 &mut T 是不变的） .

  回复于 2024-04-27T16:12:58+08:00
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  自从在Nomicon回购中打开这个问题以来，维护人员已经介绍了一个revision to the section，我觉得这个问题要清楚得多 . 修订已合并 . 我认为修改后回答了我的问题 .

  下面我简要总结一下我所知道的内容 .

  与我的问题相关的部分现在如下（强调我的）：

  Box和Vec是有趣的案例，因为它们是协变的，但你绝对可以存储 Value ！这就是Rust的类型系统允许它比其他类型更聪明的地方 . 要理解为什么拥有容器的协变性是合理的他们的内容，我们必须考虑突变可能发生的两种方式：按值或按参考 . 如果变量是按值，那么记住额外细节的旧位置将被移出，这意味着它不能再使用该值 . 所以我们根本不需要担心任何人记住危险的细节 . 换句话说，在传递by-value时应用子类型会永远破坏细节 . 例如，这编译并且很好：fn get_box <'a>（str：＆'a str） - > Box <＆'a str> {
  //字符串文字是＆'静态strs，但它对我们来说很好
  //“忘记”这个并让调用者认为字符串不能存活那么久 .
  Box :: new（“你好”）}
  如果变异是引用，那么我们的容器将作为＆mut Vec <T>传递 . 但是＆mut对它的值是不变的，所以＆mut Vec <T>实际上对T不变 . 因此Vec <T>在T上的协变性这一事实在通过引用变异时根本不重要 .

  这里的关键点实际上是 &mut Vec<T> 在 T 上的不变性与 &mut T 在 T 上的不变性之间的平行关系 .

  之前在修订后的nomicon部分解释了为什么一般 &mut T 不能在 T 上进行协变 . &mut T 借用 T ，但它不拥有 T ，这意味着还有其他东西引用 T 并对其生命周期有一定的期望 .

  但是如果允许我们通过 T 传递 &mut T 协变，那么nomicon示例中的 overwrite 函数显示了我们如何从不同的位置（即 overwrite 体内）打破调用者位置 T 的生命周期 .

  从某种意义上说，允许一个类型构造函数的 T 的协方差允许我们'忘记 T 的原始生命周期___忘记 T 的原始生命周期'对于 &T 是可以的，因为我们没有机会通过它修改 T ，但它很危险我们有一个 &mut T 因为我们能够在忘记生命周期细节之后修改 T . 这就是 &mut T 需要在 T 上不变的原因 .

  It seems the point the nomicon is trying to make is: it's OK for Box<T> to be covariant over T because it does not introduce unsafeness.

  这种协方差的一个后果是，当按值传递 Box<T> 时，我们被允许'忘记 T '的原始生命周期 . 但是这并没有引入不安全因素，因为当我们通过值传递时，我们保证在 Box<T> 被移动的位置没有 T 的其他用户 . 在旧的位置上没有其他人指望在移动之后保持这样的前一生命 T .

  但更重要的是， Box<T> 在 T 上的协变性并没有引入不可靠性，因为 &mut Box<T> 在 Box<T> 上是不变的，因此在 T 上不变 . 因此，类似于上面的 &mut T 讨论，我们无法通过忘记 T 的生命周期详细信息然后在之后修改它来执行 &mut Box<T> 的终生恶作剧 .

  回复于 2024-04-27T16:12:58+08:00