嵌套数组索引中的"cannot borrow as immutable because it is also borrowed as mutable"是什么意思？

Question

在这种情况下错误意味着什么：

fn main() {
let mut v: Vec<usize> = vec![1, 2, 3, 4, 5];
v[v[1]] = 999;
}

error[E0502]: cannot borrow `v` as immutable because it is also borrowed as mutable
--> src/main.rs:3:7
|
3 |     v[v[1]] = 999;
|     --^----
|     | |
|     | immutable borrow occurs here
|     mutable borrow occurs here
|     mutable borrow later used here

我发现索引是通过Index和IndexMut特征实现的，v[1]是*v.index(1)的句法糖。有了这些知识，我尝试运行以下代码：

use std::ops::{Index, IndexMut};
fn main() {
let mut v: Vec<usize> = vec![1, 2, 3, 4, 5];
*v.index_mut(*v.index(1)) = 999;
}

令我惊讶的是，这完美无缺！为什么第一个片段不起作用，但第二个代码段有效？我理解文档的方式，它们应该是等效的，但显然情况并非如此。

Answer 1

脱糖版本与你拥有的版本略有不同。该行

v[v[1]] = 999;

实际上脱糖到

*IndexMut::index_mut(&mut v, *Index::index(&v, 1)) = 999;

这会导致相同的错误消息，但注释会提示正在发生的事情：

error[E0502]: cannot borrow `v` as immutable because it is also borrowed as mutable
--> src/main.rs:7:48
|
7 |     *IndexMut::index_mut(&mut v, *Index::index(&v, 1)) = 999;
|      ------------------- ------                ^^ immutable borrow occurs here
|      |                   |
|      |                   mutable borrow occurs here
|      mutable borrow later used by call

与脱糖版本的重要区别在于评估顺序。在实际进行函数调用之前，将按列出的顺序从左到右计算函数调用的参数。在这种情况下，这意味着评估第一个&mut v，可变借用v。接下来，应该评估Index::index(&v, 1)，但这是不可能的——v已经被可变借用了。最后，编译器表明函数调用index_mut()仍然需要可变引用，因此当尝试共享引用时，可变引用仍然有效。

实际编译的版本具有略有不同的计算顺序。

*v.index_mut(*v.index(1)) = 999;

首先，从左到右计算方法调用的函数参数，即 首先评估*v.index(1)。这会导致usize，并且v的临时共享借款可以再次释放。然后，评估index_mut()的接收器，即v是可变借用的。这工作正常，因为共享借用已经完成，并且整个表达式都通过了借用检查器。

请注意，编译的版本仅在引入"非词法生存期"后执行此操作。在早期版本的 Rust 中，共享借用将一直存在到表达式结束并导致类似的错误。

在我看来，最干净的解决方案是使用临时变量：

let i = v[1];
v[i] = 999;