From 38a68625bbf071db0958ac8a1306e58715694405 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: sunface <cto@188.com>
Date: Tue, 28 Dec 2021 13:22:45 +0800
Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?add=E9=99=B7=E9=98=B1=E7=B3=BB=E5=88=97?=
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 .../pitfalls/multiple-mutable-references.md   | 149 +++++++++++++++++-
 1 file changed, 146 insertions(+), 3 deletions(-)

diff --git a/book-contents/pitfalls/multiple-mutable-references.md b/book-contents/pitfalls/multiple-mutable-references.md
index e4609b7e..6cd9c377 100644
--- a/book-contents/pitfalls/multiple-mutable-references.md
+++ b/book-contents/pitfalls/multiple-mutable-references.md
@@ -1,6 +1,149 @@
-# 多可变引用
+# 代码重构导致的可变借用错误
 
+相信大家都听说过**重构一时爽，一直重构一直爽**的说法，私以为这种说法是很有道理的，不然技术团队绩效从何而来？但是，在Rust中，重构可能就不是那么爽快的事了，不信？咱们来看看。
 
-https://oribenshir.github.io/afternoon_rusting//blog/mutable-reference
+## 欣赏下报错
+很多时候，错误也是一种美，但是当这种错误每天都能见到时(呕):
+```css
+error[E0499]: cannot borrow `*self` as mutable more than once at a time
+```
+
+虽然这一类错误长得一样，但是我这里的错误可能并不是大家常遇到的那些妖艳错误，废话不多说，一起来看看。
+
+## 重构前的正确代码
+```rust
+struct Test {
+    a : u32,
+    b : u32
+}
+
+impl Test {
+    fn increase(&mut self) {
+        let mut a = &mut self.a;
+        let mut b = &mut self.b;
+        *b += 1;
+        *a += 1;
+    }
+}
+```
+
+这段代码是可以正常编译的，也许有读者会有疑问，`self`在这里被两个变量以可变的方式借用了，明明违反了Rust的所有权规则，为何它不会报错？
+
+答案要从很久很久之前开始(啊哒~~~由于我太啰嗦，被正义群众来了一下，那咱现在开始长话短说，直接进入主题)。
+
+#### 正确代码为何不报错？
+虽然从表面来看，`a`和`b`都可变引用了`self`，但是Rust的编译器在很多时候都足够聪明，它发现我们其实仅仅引用了同一个结构体中的不同字段，因此完全可以将其的借用权分离开来。
+
+因此，虽然我们不能同时对整个结构体进行可变引用，但是我们可以分别对结构体中的不同字段进行可变引用，当然，一个字段至多也只能存在一个可变引用，这个最基本的所有权规则还是不能违反的。变量`a`引用结构体字段`a`，变量`b`引用结构体字段`b`，从底层来说，这种方式也不会造成两个可变引用指向了同一块内存。
+
+至此，正确代码我们已经挖掘完毕，再来看看重构后的错误代码。
+
+## 重构后的错误代码
+由于领导说我们这个函数没办法复用，那就敷衍一下呗：
+```rust
+struct Test {
+    a : u32,
+    b : u32
+}
+
+impl Test {
+
+    fn increase_a (&mut self) {
+        self.a += 1;
+    }
+
+    fn increase(&mut self) {
+        let b = &mut self.b;
+        self.increase_a();
+        *b += 1;
+    }
+}
+```
+
+既然领导说了，咱照做，反正他也没说怎么个复用法，咱就来个简单的，把`a`的递增部分复用下。
+
+代码说实话。。。更丑了，但是更强了吗？
+```console
+error[E0499]: cannot borrow `*self` as mutable more than once at a time
+  --> src/main.rs:14:9
+   |
+13 |         let b = &mut self.b;
+   |                 ----------- first mutable borrow occurs here
+14 |         self.increase_a();
+   |         ^^^^ second mutable borrow occurs here
+15 |         *b += 1;
+   |         ------- first borrow later used here
+```
+
+嗯，最开始提到的错误，它终于出现了。
+
+## 大聪明编译器
+为什么？明明之前还是正确的代码，就因为放入函数中就报错了？我们先从一个简单的理解谈起，当然这个理解也是浮于表面的，等会会深入分析真实的原因。
+
+之前讲到Rust编译器挺聪明，可以识别到引用到不同的结构体字段，因此不会报错。但是现在这种情况下，编译器又不够聪明了，一旦放入函数中，编译器将无法理解我们对`self`的使用：它仅仅用到了一个字段，而不是整个结构体。 
+
+因此它会简单的认为，这个结构体作为一个整体被可变借用了，产生两个可变引用，一个引用整个结构体，一个引用了结构体字段`b`，这两个引用存在重叠的部分，最终导致编译错误。
+
+## 被冤枉的编译器
+在工作生活中，我们无法理解甚至错误的理解一件事，有时是因为层次不够导致的。同样，对于本文来说，也是因为我们对编译器的所知不够，才冤枉了它，还给它起了一个屈辱的“大聪明”外号。
+
+#### 深入分析
+> 如果只改变相关函数的实现而不改变它的签名，那么不会影响编译的结果
+
+何为相关函数？当函数`a`调用了函数`b`，那么`b`就是`a`的相关函数。
+
+上面这句是一条非常重要的编译准则，意思是，对于编译器来说，只要函数签名没有变，那么任何函数实现的修改都不会影响已有的编译结果(前提是函数实现没有错误- , -)。
+
+以前面的代码为例：
+```rust
+fn increase_a (&mut self) {
+    self.a += 1;
+}
+
+fn increase(&mut self) {
+    let b = &mut self.b;
+    self.increase_a();
+    *b += 1;
+}
+```
+
+虽然`increase_a`在函数实现中没有访问`self.b`字段，但是它的签名允许它访问`b`，因此违背了借用规则。事实上，该函数有没有访问`b`不重要，**因为编译器在这里只关心签名，签名存在可能性，那么就立刻报出错误**。
+
+为何会有这种编译器行为，主要有两个原因：
+1. 一般来说，我们希望编译器有能力独立的编译每个函数，而无需深入到相关函数的内部实现，因为这样做会带来快得多的编译速度。
+2. 如果没有这种保证，那么在实际项目开发中，我们会特别容易遇到各种错误。 假设我们要求编译器不仅仅关注相关函数的签名，还要深入其内部关注实现，那么由于Rust严苛的编译规则，当你修改了某个函数内部实现的代码后，可能会引起使用该函数的其它函数的各种错误！对于大型项目来说，这几乎是不可接受的！
+
+然后，我们的借用类型这么简单，编译器有没有可能针对这种场景，在现有的借用规则之外增加特殊规则？答案是否定的，由于Rust语言的设计哲学：特殊规则的加入需要慎之又慎，而我们的这种情况其实还蛮好解决的，因此编译器不会为此新增规则。
+
+
+## 解决办法
+在深入分析中，我们提到一条重要的规则，要影响编译行为，就需要更改相关函数的签名，因此可以修改`increate_a`的签名:
+```rust
+fn increase_a (a :&mut u32) {
+    *a += 1;
+}
+
+fn increase(&mut self) {
+    let b = &mut self.b;
+    Test::increase_a(&mut self.a);
+    *b += 1;
+}
+```
+
+此时，`increase_a`这个相关函数，不再使用`&mut self`作为签名，而是获取了结构体中的字段`a`，此时编译器又可以清晰的知道：函数`increase_a`和变量`b`分别引用了结构体中的不同字段，因此可以编译通过。
+
+
+当然，除了修改相关函数的签名，你还可以修改调用者的实现：
+
+```rust
+fn increase(&mut self) {
+    self.increase_a();
+    self.b += 1;
+}
+```
+
+在这里，我们不再单独声明变量`b`，而是直接调用`self.b+=1`进行递增，根据借用生命周期[NLL](https://course.rs/advance/lifetime/advance.html#nllnon-lexical-lifetime)的规则，第一个可变借用`self.increase_a()`的生命周期随着方法调用的结束而结束，那么就不会影响`self.b += 1`中的借用。
+
+## 总结
+心中有剑，手中无剑，是武学至高境界，对于代码而言，亦是如此，当你掌握了内在的原理，就算遇到了未知，也能运用这些原理分析和解决。
 
-https://oribenshir.github.io/afternoon_rusting//blog/mutable-reference
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