如何重用已将值移出的框

Question

我有一些不可复制的类型和一个消耗并（也许）产生它的函数：

type Foo = Vec<u8>;
fn quux(_: Foo) -> Option<Foo> {
    Some(Vec::new())
}

现在考虑一个在概念上与Box非常相似的类型：

struct NotBox<T> {
    contents: T
}

我们可以编写一个函数，该函数暂时移出NotBox的内容，并在返回之前放回一些东西：

fn bar(mut notbox: NotBox<Foo>) -> Option<NotBox<Foo>> {
    let foo = notbox.contents; // now `notbox` is "empty"
    match quux(foo) {
        Some(new_foo) => {
            notbox.contents = new_foo; // we put something back in
            Some(notbox)
        }
        None => None
    }
}

我想写一个类似的函数，它适用于 Box es，但编译器不喜欢它：

fn baz(mut abox: Box<Foo>) -> Option<Box<Foo>> {
    let foo = *abox; // now `abox` is "empty"
    match quux(foo) {
        Some(new_foo) => {
            *abox = new_foo; // error: use of moved value: `abox`
            Some(abox)
        }
        None => None
    }
}

我可以返回Some(Box::new(new_foo))，但这会执行不必要的分配 - 我已经有一些内存可供我使用！有可能避免这种情况吗？

我也想摆脱match语句，但编译器再次对此不满意（即使是NotBox版本）：

fn bar(mut notbox: NotBox<Foo>) -> Option<NotBox<Foo>> {
    let foo = notbox.contents;
    quux(foo).map(|new_foo| {
        notbox.contents = new_foo; // error: capture of partially moved value: `notbox`
        notbox
    })
}

有没有可能解决这个问题？

Answer 1

因此，移出Box是一种特例......现在怎么办？

std::mem模块提供了许多安全函数来移动值，而不会在 Rust 的内存安全中戳孔 （！）。这里感兴趣的是swap和replace：

pub fn replace<T>(dest: &mut T, src: T) -> T

我们可以这样使用：

fn baz(mut abox: Box<Foo>) -> Option<Box<Foo>> {
    let foo = std::mem::replace(&mut *abox, Foo::default());
    match quux(foo) {
        Some(new_foo) => {
            *abox = new_foo;
            Some(abox)
        }
        None => None
    }
}

它在map情况下也有帮助，因为它不借用Box：

fn baz(mut abox: Box<Foo>) -> Option<Box<Foo>> {
    let foo = std::mem::replace(&mut *abox, Foo::default());
    quux(foo).map(|new_foo| { *abox = new_foo; abox })
}

Answer 2

移

出框框在编译器中是特殊情况。你可以把一些东西移出它们，但你不能把东西移回去，因为搬出的行为也会解除分配。你可以用std::ptr::write、std::ptr::read和std::ptr::replace做一些愚蠢的事情，但很难把它做好，因为当它被丢弃时，有效的东西应该在Box里。我建议只接受分配，或者改用Box<Option<Foo>>。

Answer 3

我们可以编写一个函数，该函数暂时移出 NotBox 的内容并在返回之前将某些内容放回原处

这是因为您可以从按值获取的结构中部分移出。它的行为就好像所有字段都是单独的变量一样。如果结构实现Drop，这是不可能的，因为drop需要整个结构始终有效（在恐慌的情况下）。

至于提供解决方法，您没有提供足够的信息 - 特别是，为什么baz需要将Box作为论据，为什么quux不能？哪些功能是你的，哪些是你不能更改的 API 的一部分？Foo的真正类型是什么？大吗？

最好的解决方法是根本不使用Box。