尝试获取Cell内部值时遇到无法移出可变引用的Rust错误

错误信息 #

编译时触发如下错误：

error[E0596]: cannot borrow `*data` as mutable, as it is behind a `&` reference
  --> src\stack.rs:17:28
   |
17 |         file_dir.push_str(&data.get_mut().unwrap());
   |                            ^^^^^^^^^^^^^^ `data` is a `&` reference, so the data it refers to cannot be borrowed as mutable
   |
help: consider changing this to be a mutable reference
   |
16 |     PANIC_ERROR_OUTPUT.with(|data: &mut Cell<Option<String>>| {
   |                                     +++

尝试将data改为可变引用会出现类型不匹配，解引用和克隆操作也未能解决问题。

完整代码片段 #

use std::cell::Cell;

thread_local! {
  pub static PANIC_ERROR_OUTPUT: Cell<Option<String>> = Cell::new(None);
}

pub fn set_error_file_dir(dir: &str) {
    PANIC_ERROR_OUTPUT.with(|data| {
        data.set(Some(dir.to_string()));
    });
}

pub fn get_error_file_directory() -> String {
    let mut file_dir = String::new();

    PANIC_ERROR_OUTPUT.with(|data: &Cell<Option<String>>| {
        file_dir.push_str(&data.get_mut().unwrap());
    });

    return file_dir;
}

原因分析 #

Cell<T>的get_mut()方法需要接收&mut Cell<T>类型的可变引用，但thread_local!提供的with方法只会传递不可变引用&Cell<T>，因此无法调用get_mut()。另外，Cell更适合存储实现了Copy trait的类型，而Option<String>并不满足Copy，直接用Cell::get()也无法读取内部值。

解决方案 #

方案1：改用RefCell适配非Copy类型 #

RefCell是更适合非Copy类型的内部可变性容器，支持在不可变引用下通过借用规则读取内部值：

use std::cell::RefCell;

thread_local! {
  pub static PANIC_ERROR_OUTPUT: RefCell<Option<String>> = RefCell::new(None);
}

pub fn set_error_file_dir(dir: &str) {
    PANIC_ERROR_OUTPUT.with(|data| {
        *data.borrow_mut() = Some(dir.to_string());
    });
}

pub fn get_error_file_directory() -> String {
    PANIC_ERROR_OUTPUT.with(|data| {
        data.borrow().clone().unwrap_or_default()
    })
}

方案2：使用Cell的replace方法临时获取值 #

如果坚持使用Cell，可以通过replace方法临时取出内部值，克隆后再放回：

use std::cell::Cell;

thread_local! {
  pub static PANIC_ERROR_OUTPUT: Cell<Option<String>> = Cell::new(None);
}

pub fn set_error_file_dir(dir: &str) {
    PANIC_ERROR_OUTPUT.with(|data| {
        data.set(Some(dir.to_string()));
    });
}

pub fn get_error_file_directory() -> String {
    PANIC_ERROR_OUTPUT.with(|data| {
        // 临时取出当前值，用None替换
        let current = data.replace(None);
        // 克隆要返回的字符串
        let res = current.clone().unwrap_or_default();
        // 将原数值放回Cell
        data.set(current);
        res
    })
}

说明 #

两种方案中，RefCell的实现更符合常规场景，代码更直观且无需手动处理值的取出和放回，推荐优先使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mrtomblue