Question

我正在编写一个简单的基于TCP的回显服务器。当我尝试使用BufReader和BufWriter来读取和写入TcpStream时，我发现按值传递TcpStream到BufReader::new()会移动其所有权所以我无法将其传递给BufWriter。然后，我在this thread找到了解决问题的答案：

fn handle_client(stream: TcpStream) {
    let mut reader = BufReader::new(&stream);
    let mut writer = BufWriter::new(&stream);

    // Receive a message
    let mut message = String::new();
    reader.read_line(&mut message).unwrap();

    // ingored
}

这很简单，也很有效。但是，我不太明白为什么这段代码有效。为什么我只能将不可变引用传递给BufReader::new()而不是可变引用？

可以找到整个程序here。

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在上面的代码中，我使用了reader.read_line(&mut message)。所以我在Rust标准库中打开了BufRead的源代码，看到了这个：

fn read_line(&mut self, buf: &mut String) -> Result<usize> {
    // ignored
    append_to_string(buf, |b| read_until(self, b'\n', b))
}

在这里，我们可以看到它将自我（在我的情况下可能是&mut BufReader）传递给read_until()。接下来，我在同一个文件中找到以下代码：

fn read_until<R: BufRead + ?Sized>(r: &mut R, delim: u8, buf: &mut Vec<u8>)
                                   -> Result<usize> {
    let mut read = 0;
    loop {
        let (done, used) = {
            let available = match r.fill_buf() {
                Ok(n) => n,
                Err(ref e) if e.kind() == ErrorKind::Interrupted => continue,
                Err(e) => return Err(e)
            };
            match memchr::memchr(delim, available) {
                Some(i) => {
                    buf.extend_from_slice(&available[..i + 1]);
                    (true, i + 1)
                }
                None => {
                    buf.extend_from_slice(available);
                    (false, available.len())
                }
            }
        };
        r.consume(used);
        read += used;
        if done || used == 0 {
            return Ok(read);
        }
    }
}

在此部分中，有两个位置使用BufReader：r.fill_buf()和r.consume(used)。我认为r.fill_buf()是我想看到的。因此，我在Rust标准库中找到了BufReader的代码，发现了这个：

fn fill_buf(&mut self) -> io::Result<&[u8]> {
    // ignored
    if self.pos == self.cap {
        self.cap = try!(self.inner.read(&mut self.buf));
        self.pos = 0;
    }
    Ok(&self.buf[self.pos..self.cap])
}

似乎使用self.inner.read(&mut self.buf)来从self.inner读取数据。然后，我们来看看BufReader和BufReader::new()：

的结构

pub struct BufReader<R> {
    inner: R,
    buf: Vec<u8>,
    pos: usize,
    cap: usize,
}

// ignored
impl<R: Read> BufReader<R> {
    // ignored
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    pub fn new(inner: R) -> BufReader<R> {
        BufReader::with_capacity(DEFAULT_BUF_SIZE, inner)
    }

    // ignored
    #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
    pub fn with_capacity(cap: usize, inner: R) -> BufReader<R> {
        BufReader {
            inner: inner,
            buf: vec![0; cap],
            pos: 0,
            cap: 0,
        }
    }

    // ignored
}

从上面的代码中，我们可以知道inner是一种实现Read的类型。就我而言，inner可能是&TcpStream。

我知道Read.read()的签名是：

fn read(&mut self, buf: &mut [u8]) -> Result<usize>

这里需要可变引用，但我只提供了不可变引用。当程序到达self.inner.read()中的fill_buf()时，这应该是一个问题吗？

Answer 1

Quick anser ：我们将&TcpStream作为R: Read传递，而不是TcpStream。因此，self中的Read::read为&mut & TcpStream，而非&mut TcpStream。 Read是&TcpStream的实施工具，您可以看到in the documentation。

看看这个工作代码：

let stream = TcpStream::connect("...").unwrap();
let mut buf = [0; 100];
Read::read(&mut (&stream), &mut buf);

请注意，stream甚至没有绑定为mut，因为我们使用它是不可变的，只是对不可变的引用有一个可变引用。

下一步，您可以问为什么Read可以&TcpStream实施，因为在此过程中需要改变某些内容读操作。

这就是好的Rust世界☮结束，邪恶的C- /操作系统世界开始。例如，在Linux上你有一个简单的整数作为＆＃34;文件描述符＆＃34;对于流。您可以将此用于流上的所有操作，包括读取和写入。由于你按值传递整数（它也是Copy - 类型），如果你有一个可变或不可变的整数引用并不重要，因为你可以复制它。 / p>

因此，操作系统或Rust std实现必须进行最少量的同步，因为通过不可变引用变异通常是奇怪且危险的。这种行为被称为＆＃34;内部可变性＆＃34;你可以多阅读一下......

in the cell documentation
in the book

为什么我只能将不可变引用传递给BufReader而不是可变引用？

1 个答案: