再次理解Move

前面对Move、Copy和所有权相关的内容做了详细的解释,相信变量赋值、函数传参时的所有权问题应该不再难理解。

但是,所有权的转移并不仅仅只发生在这两种相对比较明显的情况下。例如,解引用操作也需要转移所有权。


#![allow(unused)]
fn main() {
let v = &vec![11, 22];
let vv = *v;
}

上面会报错:

error[E0507]: cannot move out of `*v` which is behind a shared reference

从位置表达式和值的角度来思考也不难理解:当产生了一个位置,且需要向位置中放入值,就会发生移动(Moved and copied types)。只不过,这个值可能来自某个变量,可能来自计算结果(即来自于中间产生的临时变量),这个值的类型可能实现了Copy Trait。

对于上面的示例来说,&vec![11, 22]中间产生了好几个临时变量,但最终有一个临时变量是vec的所有者,然后对这个变量进行引用,将引用赋值给变量v。使用*v解引用时,也产生了一个临时变量保存解引用得到的值,而这里就出现了问题。因为变量v只是vec的一个引用,而不是它的所有者,它无权转移值的所有权。

下面几个示例,将不难理解:


#![allow(unused)]
fn main() {
let a = &"junmajinlong.com".to_string();
// let b = *a;         // (1).取消注释将报错
let c = (*a).clone();  // (2).正确
let d = &*a;           // (3).正确

let x = &3;
let y = *x;      // (4).正确
}

注意,不要使用println!("{}", *a);或类似的宏来测试,这些宏不是函数,它们真实的代码中使用的是&(*a),因此不会发生所有权的转移。

虽说【当产生了一个位置,且需要向位置中放入值,就会发生移动】这句话很容易理解,但有时候很难发现深层次的移动行为。

被丢弃的move

下面是一个容易令人疑惑的示例:

fn main(){
  let x = "hello".to_string();
  x;   // 发生Move
  println!("{}", x);  // 报错:value borrowed here after move
}

从这个示例来看,【当值需要放进位置的时候,就会发生移动】,这句话似乎不总是正确,第三行的x;取得了x的值,但是它直接被丢弃了,所以x也被消耗掉了,使得println中使用x报错。实际上,这里也产生了位置,它等价于let _tmp = x;,即将值移动给了一个临时变量。

如果上面的示例不好理解,那下面有时候会排上用场的示例,会有助于理解:

fn main() {
    let x = "hello".to_string();
    let y = {
        x // 发生Move,注意没有结尾分号
    };
    println!("{}", x); // 报错:value borrowed here after move
}

从结果上来看,语句块将x通过返回值的方式移出来赋值给了y,所以认为x的所有权被转移给了y。实际上,语句块中那唯一的一行代码本身就发生了一次移动,将x的所有权移动给了临时变量,然后返回时又发生了一次移动。

什么时候Move:使用值的时候

上面的结论说明了一个问题:虽然多数时候产生位置的行为是比较明确的,但少数时候却非常难发现,也难以理解。

可以换个角度来看待:当使用值的时候,就会产生位置,就会发生移动

如果翻阅Rust Reference文档,就会经常性地看到类似这样的说法(例如Negation operators):

xxx are evaluated in value expression context so are moved or copied.

这里需要明确:value expression表示的是会产生值的表达式,value expression context表示的是使用值的上下文。

有哪些地方会使用值呢?除了比较明显的会移动的情况,还有一些隐式的移动(或Copy):

  • 方法调用的真实接收者,如a.meth(),a会被移动(注意,a可能会被自动加减引用,此时a不是方法的真实接收者)
  • 解引用时会Move(注意,解引用会得到那个值,但不一定会消耗这个值,有可能只是借助这个值去访问它的某个字段、或创建这个值的引用,这些操作可以看作是借值而不是使用值)
  • 字段访问时会Move那个字段
  • 索引访问时,会Move那个元素
  • 大小比较时,会Move(注意,a > b比较时会先自动取a和b的引用,然后再增减a和b的引用直到两边类型相同,因此实际上Move(Copy)的是它们的某个引用,而不会Move变量本身)

更完整更细致的描述,参考Expression - Rust Reference

下面是几个比较常见的容易疑惑的移动示例:


#![allow(unused)]
fn main() {
struct User {name: String}
let user = User {name: "junmajinlong".to_string()};
let nane = (&user).name;    // 报错,想要移动name字段,但user正被引用着,此刻不允许移走它的一部分

let user1 = *(&user);  // 报错,解引用临时变量时触发移动,此时user正被引用着
let user2 = &(*user);  // 不报错,解引用得到值后,对这个值创建引用,不会消耗值

impl User {
  fn func(&self) {
    let xx = *self; // 报错,解引用报错,self自身不是所有者,例如user.func()时,user才是所有者
    
    if (*self).name < "hello".to_string(){} // 不报错,比较时会转换为&((*self).name) < &("hello".to_string())
  }
}
}