# 失效的可变性 众所周知Rust是一门安全性非常强的系统级语言,其中,显式的设置变量可变性,是安全性的重要组成部分。按理来说,变量可变不可变在设置时就已经决定了,但是你遇到过可变变量在某些情况失效,变成不可变吗? 先来看段正确的代码: ```rust #[derive(Debug)] struct A { f1: u32, f2: u32, f3: u32 } #[derive(Debug)] struct B<'a> { f1: u32, a: &'a mut A, } fn main() { let mut a: A = A{ f1: 0, f2: 1, f3: 2 }; // b不可变 let b: B = B{ f1: 3, a: &mut a }; // 但是b中的字段a可以变 b.a.f1 += 1; println!("b is {:?} ", &b); } ``` 在这里,虽然变量`b`被设置为不可变,但是`b`的其中一个字段`a`被设置为可变的结构体,因此我们可以通过`b.a.f1 += 1`来修改`a`的值。 也许有人还不知道这种部分可变性的存在,不过没关系,因为马上就不可变了:) - 结构体可变时,里面的字段都是可变的,例如`&mut a` - 结构体不可变时,里面的某个字段可以单独设置为可变,例如`b.a` 在理解了上面两条简单规则后,来看看下面这段代码: ```rust #[derive(Debug)] struct A { f1: u32, f2: u32, f3: u32 } #[derive(Debug)] struct B<'a> { f1: u32, a: &'a mut A, } impl B<'_> { // this will not work pub fn changeme(&self) { self.a.f1 += 1; } } fn main() { let mut a: A = A{ f1: 0, f2: 1, f3: 2 }; // b is immutable let b: B = B{ f1: 3, a: &mut a }; b.changeme(); println!("b is {:?} ", &b); } ``` 这段代码,仅仅做了一个小改变,不再直接修改`b.a`,而是通过调用`b`上的方法去修改其中的`a`,按理说不会有任何区别。因此我预言:通过方法调用跟直接调用不应该有任何区别,运行验证下: ```console error[E0594]: cannot assign to `self.a.f1`, which is behind a `&` reference --> src/main.rs:18:9 | 17 | pub fn changeme(&self) { | ----- help: consider changing this to be a mutable reference: `&mut self` 18 | self.a.f1 += 1; | ^^^^^^^^^^^^^^ `self` is a `&` reference, so the data it refers to cannot be written ``` 啪,又被打脸了。我说我是大意了,没有闪,大家信不?反正马先生应该是信的:D ## 简单分析 观察第一个例子,我们调用的`b.a`实际上是用`b`的值直接调用的,在这种情况下,由于所有权规则,编译器可以认定,只有一个可变引用指向了`a`,因此这种使用是非常安全的。 但是,在第二个例子中,`b`被藏在了`&`后面,根据所有权规则,同时可能存在多个`b`的借用,那么就意味着可能会存在多个可变引用指向`a`,因此编译器就拒绝了这段代码。 事实上如果你将第一段代码的调用改成: ```rust let b: &B = &B{ f1: 3, a: &mut a }; b.a.f1 += 1; ``` 一样会报错! ## 一个练习 结束之前再来一个练习,稍微有点绕,大家品味品味: ```rust #[derive(Debug)] struct A { f1: u32, f2: u32, f3: u32 } #[derive(Debug)] struct B<'a> { f1: u32, a: &'a mut A, } fn main() { let mut a: A = A{ f1: 0, f2: 1, f3: 2 }; let b: B = B{ f1: 3, a: &mut a }; b.a.f1 += 1; a.f1 = 10; println!("b is {:?} ", &b); } ``` 小提示:这里`b.a.f1 += 1`和`a.f1 = 10`只能有一个存在,否则就会报错。 ## 总结 根据之前的观察和上面的小提示,可以得出一个结论:**可变性的真正含义是你对目标对象的独占修改权**。在实际项目中,偶尔会遇到比上述代码更复杂的可变性情况,记住这个结论,有助于我们拨云见日,直达本质。 学习,就是不断接近和认识事物本质的过程,对于Rust语言的学习亦是如此。