Question

Rust Nomicon有an entire section on variance这个我或多或少都能理解，除了Box<T>和Vec<T>与T之间的（共）变体这个小部分。

Box和Vec是有趣的案例，因为它们是变体，但您绝对可以在其中存储值！这就是Rust变得非常聪明的地方：它们很适合变种，因为你只能通过可变引用将值存储在它们中！可变引用使整个类型不变，因此可以防止您将短期类型走私到它们中。

令我困惑的是以下几行：

它们很适合变种，因为你只能通过可变引用来存储中的值！

我的第一个问题是，我对可变引用的含义感到有些困惑。它是Box / Vec的可变引用吗？

如果是这样的话，我只能通过可变引用在其中存储值的事实如何证明它们的（共）方差？我理解（共）方差是什么以及将它用于Box<T>，Vec<T>等的好处，但我很难看到只能通过可变引用存储值与理由之间的联系（共）方差。

另外，当我们初始化Box时，是否在没有涉及可变引用的情况下将值移入框中？这是否与我们只能通过可变引用存储值的声明相矛盾？

最后，在什么情况下借用这个“可变参考”？他们是否意味着当您调用修改Box或Vec的方法时，您隐含地使用&mut self？这是提到的可变参考吗？

2018年5月2日更新：

由于我还没有收到这个问题的满意答案，我认为这个nomicon的解释真的令人困惑。正如下面的评论帖子中所承诺的那样，我已经打开了an issue in the Rust Nomicon repository。您可以跟踪那里的任何更新。

Answer 1

我认为该部分可以使用一些工作来使其更清晰。

我对可变引用的含义感到有些困惑。它是Box / Vec的可变参考吗？

没有。这意味着，如果您将值存储在现有 Box中，则必须通过对数据的可变引用来执行此操作，例如使用Box::borrow_mut()。< / p>

本节试图传达的主要思想是，在对内容进行另一次引用时，您无法修改Box的内容。由于Box拥有其内容，因此保证了这一点。为了更改Box的内容，您必须通过采用新的可变引用来实现。

这意味着 - 即使你用较短的值覆盖内容 - 它也不重要，因为没有其他人可以使用旧值。借阅检查员不会允许它。

这与函数参数不同，因为函数有一个代码块，它实际上可以用它的参数做事。在Box或Vec的情况下，您必须通过可变地借用它们来获取内容，然后才能对它们执行任何操作。

Answer 2

来自nomicom：

Box和Vec是有趣的案例，因为它们是变体，但你绝对可以在其中存储价值！这就是Rust变得非常聪明的地方：它们很适合变种，因为你只能通过一个可变引用来存储它们中的值！可变引用使整个类型不变，因此可以防止您将短期类型走私到它们中。

考虑使用Vec方法添加值：

pub fn push(&'a mut self, value: T)

自我的类型是&'a mut Vec<T>，我理解这是可变引用 nomicom所说的，所以为Vec情况实例化了上面的最后一句话短语成为：

类型&'a mut Vec<T>是不变的，因此可以防止您将短期类型走私到Vec<T>。

同样的理由适用于Box。

以另一种方式说：Vec和Box包含的值始终比其容器更长，尽管Vec和Box是变体，因为您只能通过它存储值一个可变的参考。

请考虑以下代码段：

fn main() {
    let mut v: Vec<&String> = Vec::new();

    {
        let mut a_value = "hola".to_string();

        //v.push(a_ref);
        Vec::push(&mut v, &mut a_value);
    }

    // nomicom is saing that if &mut self Type was variant here we have had
    // a vector containing a reference pointing to freed memory

    // but this is not the case and the compiler throws an error
}

应该有助于注意Vec::push(&mut v, &mut a_value)与overwrite(&mut forever_str, &mut &*string)在nomicom示例中的相似性。

Answer 3

自从在Nomicon回购中打开问题以来，维护者已经引入了revision to the section，我觉得这个问题相当清楚。修订已合并。我认为修改后回答了我的问题。

下面我提供我所知道的简要摘要。

与我的问题相关的部分现在如下（强调我的）：

Box和Vec是有趣的案例，因为它们是协变的，但是你   绝对可以存储价值！这是Rust的类型系统   允许它比其他人更聪明。要理解它为什么   我们的声音是拥有容器对其内容的协变   必须考虑突变可能发生的两种方式：按值或按   通过引用

如果变异是按值，那么记住额外的旧位置   细节被移出，意味着它不能再使用该值。所以我们   根本不需要担心任何人记住危险的细节。   换句话说，在传递by-values时应用子类型会破坏   细节永远。例如，这编译并且很好：
 fn get_box<'a>(str: &'a str) -> Box<&'a str> {
     // String literals are `&'static str`s, but it's fine for us to
     // "forget" this and let the caller think the string won't live that long.
     Box::new("hello") }
如果变异是引用，那么我们的容器将作为&mut Vec<T>传递。但&mut对其来说是不变的值，因此&mut Vec<T>实际上对T不变。所以这个事实 Vec<T>对T的协变在变异时根本不重要通过引用

这里的关键点是&mut Vec<T>与T之间的不变性与&mut T之间T的不变性之间的平行关系。

之前在修订后的nomicon部分解释了为什么一般&mut T不能在T上进行协变。 &mut T借用T，但它不拥有T，这意味着还有其他内容引用T并且对其生命周期有一定的期望。

但是，如果我们被允许在&mut T上传递T协变，那么nomicon示例中的overwrite函数就会显示我们如何打破T的生命周期来电者的位置来自不同的位置（即overwrite的正文内）。

从某种意义上说，允许类型构造函数的T协方差允许我们在传递类型构造函数时'忘记T'的原始生命周期，并且这'忘记了{{的原始生命周期1}}'对T没问题，因为我们没有机会通过它修改&T，但是当我们有T因为我们能够修改它时，这很危险 &mut T 忘记了有关它的生命周期详情。这就是T需要在&mut T上保持不变的原因。

似乎nomicon试图做的是：T对Box<T>的协变是可以的，因为它不会引入不安全感。

这种协方差的一个后果是，我们被允许在按值传递T时忘记T'的原始生命周期。但这并不会带来不安全感，因为当我们通过值传递时，我们保证在Box<T>移出的位置没有T的其他用户。移动后，旧位置的其他任何人都没有指望Box<T>的前一生命期保持不变。

但更重要的是，T对Box<T>的协变性并不会引起对T的可变引用的不安全性，因为Box<T>对&mut Box<T>不变{1}}因此Box<T>不变。因此，与上面的T讨论类似，我们无法通过&mut T执行终生诡计，忘记了有关&mut Box<T>的有效期详细信息，然后再修改它。

Answer 4

我想重点是，虽然您可以将Box<&'static str>转换为Box<&'a str>（因为Box<T>是协变的），但您无法将&mut Box<&'static str>转换为&mut Box<&'a str> {因为&mut T是不变的。）

需要澄清关于`Box`，`Vec`和其他集合

4 个答案: