为什么HashMap :: get_mut（）取得了该范围其余部分的地图所有权？

Question

我有以下代码将一些值插入HashMap，然后将它们取回：

use std::collections::HashMap;

fn things() {
    let mut map = HashMap::new();
    map.insert(5, "thing");
    map.insert(4, "world");
    map.insert(1, "hello");
    let mut thing = map.remove(&5);
    let mut world = map.get_mut(&4);
    let mut hello = map.get_mut(&1);
}

尝试编译此代码会出现以下错误：

error[E0499]: cannot borrow `map` as mutable more than once at a time
  --> src/main.rs:10:21
   |
9  |     let mut world = map.get_mut(&4);
   |                     --- first mutable borrow occurs here
10 |     let mut hello = map.get_mut(&1);
   |                     ^^^ second mutable borrow occurs here
11 | }
   | - first borrow ends here

仔细阅读remove()和get_mut()方法的API文档后（幸运的是它们彼此非常接近！）从方法签名中没有任何东西可以突出为什么remove()方法不会为了其余部分而可变地借用地图当前范围，而get_mut()方法。

我拥有的另一条数据也让我感到困惑的是这段代码编译：

use std::collections::HashMap;

fn things() {
    let mut map = HashMap::new();
    map.insert(5, "thing");
    map.insert(4, "world");
    map.insert(1, "hello");
    let mut thing = map.remove(&5);
    map.get_mut(&4);
    let mut hello = map.get_mut(&1);
}

不将第一次调用的结果存储到get_mut()不会导致映射在其他范围内被可变地借用？我怎么能从文档中了解到这一点？我错过了别的什么吗？

Answer 1

此错误是non-lexical lifetimes之前借用检查器实施的限制。启用后，原始代码将按原样运行：

use std::collections::HashMap;

fn things() {
    let mut map = HashMap::new();
    map.insert(5, "thing");
    map.insert(4, "world");
    map.insert(1, "hello");
    let mut thing = map.remove(&5);
    let mut world = map.get_mut(&4);
    let mut hello = map.get_mut(&1);
}

fn main() {}

这是因为编译器更智能，并且当你到达world时可以看到你不再使用map.get_mut(&1)，所以它不再需要有效的引用。

通过添加显式范围，您可以在以前版本的Rust中获得等效代码：

let mut thing = map.remove(&5);
{
    let mut world = map.get_mut(&4);
}
let mut hello = map.get_mut(&1);

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为什么HashMap::get_mut()取得地图的所有权

它绝对不会那样做。所有权是Rust代码中的精确术语。请注意，错误消息具体说明

以前借map发生在这里

借款不是所有权。如果我借你的车，我没有你的车。

你真正的问题是“为什么它会在剩下的范围内借用它”。我们来看看签名：

fn get_mut<Q: ?Sized>(&mut self, k: &Q) -> Option<&mut V> 
where
    K: Borrow<Q>,
    Q: Hash + Eq,

用语言来说，这可以理解为

鉴于对HashMap（&mut self）的可变引用以及可用于查找关键字（K: Borrow<Q>, Q: Hash + Eq）的内容，如果匹配（Option<&mut V>），则返回对该值的可变引用

然而，返回的可变引用将改变HashMap中的某些内容，这就是为什么它根本就是一个可变引用。您只能拥有多个不可变借款或一次可变借款。这可以防止编写导致不一致和安全问题的代码。

我们来看看remove：

fn remove<Q: ?Sized>(&mut self, k: &Q) -> Option<V> 
where
    K: Borrow<Q>, 
    Q: Hash + Eq,

这将返回一个拥有的值，而不是对HashMap的引用。方法完成后，借用地图就结束了。