为什么 Rust 的借用检查器在使用从方法返回的迭代器时会抱怨，而直接使用 Vec 的迭代器时却不会？

Question

https://play.rust-lang.org/?version=stable&mode=debug&edition=2021&gist=ba9255e504174afa0f31f20467caf0a9

考虑以下 Rust 程序

struct Foo {
    bar: Vec<i32>,
    baz: i32
}

impl Foo {

    fn get_an_iter(&self) -> impl Iterator<Item=&i32> {
        self.bar.iter()    
    }
    
    fn do_mut_stuff_works(&mut self) {
        for num in self.bar.iter() {
            self.baz += num;
        }
    }
    
    fn do_mut_stuff_does_not_work(&mut self) {
        for num in self.get_an_iter() {
            self.baz += num;
        }
    }
}

在

do_mut_stuff_works

中，我迭代向量

bar

并更改字段

baz

。为此，该方法需要采用

&mut self

。

现在，如果我将迭代器的创建从内联移动到方法

get_an_iter

，并尝试在

do_mut_stuff_does_not_work

中迭代它，借用检查器会抱怨。

当使用

get_an_iter

时，不可变借用在整个循环中保持活动状态，这样我在

self.baz += num

处的可变借用就会失败，但是当我只是在方法内使用

for num in self.bar.iter()

创建迭代器时，借用是如何发生的？检查员高兴吗？

完整的编译器输出是：

Compiling playground v0.0.1 (/playground)
error[E0502]: cannot borrow `self.baz` as mutable because it is also borrowed as immutable
  --> src/lib.rs:20:13
   |
19 |         for num in self.get_an_iter() {
   |                    ------------------
   |                    |
   |                    immutable borrow occurs here
   |                    immutable borrow later used here
20 |             self.baz += num;
   |             ^^^^^^^^^^^^^^^ mutable borrow occurs here

For more information about this error, try `rustc --explain E0502`.
error: could not compile `playground` (lib) due to 1 previous error

Answer 1

Rust 可以在字段之间分割借用。在

do_mut_stuff_works

中，您从

self

的可变借用开始。当您使用

self.bar.iter()

时，该借用将被拆分：在

self.bar

循环期间，

for

是不可改变地借用的。在此期间，

self

的可变借用整体无效，但

self.baz

的可变借用仍然存在。因此，您可以在体内增加

self.baz

。

在

do_mut_stuff_does_not_work

中，您对整个

self

进行了不可变的借用，并将其交给

get_an_iter

，以便

self

的借用持续整个

for

循环。 Rust 不研究函数的定义来分割借用；这将泄漏签名中未包含的函数的实现细节。因此，即使

get_an_iter

只需要不可变地借用

self.bar

，

do_mut_stuff_does_not_work

只知道它已经将整个

self

一成不变地借给了

get_an_iter

。因此，在循环体中不存在可以证明增加它的合理性的可变借用

self.baz

。