【译】理解Rust中的局部移动

原文标题：Understanding Partial Moves in Rust


原文链接：https://whileydave.com/2020/11/30/understanding-partial-moves-in-rust/


公众号： Rust 碎碎念


翻译 by： Praying

最近，我一直在研究Rust，虽然从很多方面来看它都是一门十分优秀的语言，但我也发现了很多不易察觉的复杂性。其中一个例子就是，不太引人注意的局部移动（partial move） 。因此，我在想，为什么不写一篇文章来介绍它呢？

所有权（简洁版）

我不准备在这里介绍Rust中所有权和借用的全部细节。不过，这里我们仍然需要一些背景知识使得局部移动（partial move）能够讲得通。下面通过是一个box和一个箭头头来表示Rust中的所有权！

在一个没有所有权的世界里（想想Java、C/C++），我们可以通过别名（aliasing）毫无限制地引用数据。我们可以让两个引用指向相同的数据，数据之间互相引用等等。

在所有权的世界里（即Rust），一个引用可以拥有它所指向的数据。在这种情况下，不允许再有对该数据的持有所有权的其他引用（owning references）。例如，如果两个引用指向相同的数据（即上图中中间的情况），只有一个引用可以是所有者。

这种对关联所有权的引用的限制影响了我们写程序的方式。假定我们试图从变量p拷贝一份持有所有权的引用到变量q:

这就行不通了，因为它破坏了所有权的不变性 。如果允许这种情况，我们将会对同一份数据持有两个带有所有权的引用，而这是不被允许的。所以，我们该怎么办呢？我们可以移动（move）它 。

在上图中，变量p的值经过移动（move）操作后已经作废，在对p赋予新的值之前，我们不能再使用它了。当然，这也对我们使用Rust编写程序产生了相当大的影响。但是，我不准备在这里讨论这个问题。

局部移动（Partial Moves）

目前为止，我已经看到了一次性移动（move）整个变量（例如，上面中从p移动到q）。此外，我们还可以执行一个局部移动（partial move），在局部移动（partial move）中，可以仅移动（move）给定变量的一部分内容。假定现在我们的变量p是一个pair，其中每个元素包含一个持有所有权的引用。然后，我们可以把p中的第二个元素移动到另一个变量q中，如下图所示：

这个例子的有趣之处在于，不同于之前的情况，尽管变量p的一部分内容已经失效，但它仍然可以以一种受限的方式被使用。具体来讲，我们可以使用p.0但是不能使用p.1。此外，Rust阻止我们对变量p进行整个的拷贝（copy）或移动（move）（尽管在我看来，这并没有必要）。上面的示例转为代码，如下：

fn main() { 
    let mut x = 123;
    let mut y = 456;
    let mut p = (&mut x,&mut y);
    let mut q = p.1;
    ...
}

目前为止，一切都好。但是，当对...进行替换， 比如替换为let mut z = p;时，我们会得到下面的错误信息：

error[E0382]: use of partially moved value: `p`
 --> src/main.rs:6:17
  |
5 | let mut q = p.1;
  |             --- value partially moved here
6 | let mut z = p;
  |             ^ value used here after partial move

只是简单地告诉我们，我们不能使用一个由于之前的移动（move）操作而已经失效的值。个人而言，我不太理解为什么Rust阻止这种移动（move）操作，因为能够很容易地推导出z只是被部分定义（译注：即另一部分无效），就像它对p所做的那样。想必是，尽管可以推导，但是通过某个引用对p赋值必然会导致某些问题吧。

总结

Rust是一门相当酷的语言，但是仍然有很多微妙的特性。希望这篇文章可以帮助解答其中的一个困惑。