为何在闭包中使用.clone()无法阻止Rust的值移动？

我正尝试通过合理克隆与借用优化应用，观察到如下行为：

基础场景的Move错误 #

以下代码无法运行：

fn f( string: String) {
    println!("{}", string );
}

fn main() {
    let my_string: String = "ABCDE".to_string();
    f( my_string );
    f( my_string );
}

它会触发知名的"used after move"错误：

7 |     f( my_string );
  |        --------- value moved here
8 |     f( my_string );
  |        ^^^^^^^^^ value used here after move

用Clone解决基础场景问题 #

通过克隆my_string可解决该问题，以下代码运行正常：

fn f( string: String) {
    println!("{}", string );
}

fn main() {
    let my_string: String = "ABCDE".to_string();
    f( my_string.clone() );
    f( my_string.clone() );
}

多线程场景下的Clone失效问题 #

但在多线程环境中，相同方法不再奏效。当函数调用嵌入线程时：

use std::thread;

fn f( string: String) {
    println!("{}", string );
}

fn main() {
    let my_string: String = "ABCDE".to_string();
    thread::spawn( move || { f( my_string.clone() ); } );
    thread::spawn( move || { f( my_string.clone() ); } );
}

程序会再次触发"used after move"错误：

10 |     thread::spawn( move || { f( my_string.clone() ); } );
   |                    ^^^^^^^      --------- use occurs due to use in closure
   |                    |
   |                    value used here after move

可行的解决方案 #

方案一：将线程逻辑移入函数 #

可通过将线程逻辑移入函数解决，效果相同：

use std::thread;

fn f( string: String) {
    thread::spawn( move || { println!("{}", string ); } );
}

fn main() {
    let my_string: String = "ABCDE".to_string();
    f( my_string.clone() );
    f( my_string.clone() );
}

上述代码运行正常。

方案二：提前克隆变量 #

或者，也可提前克隆my_string，在第二个函数调用中使用克隆值：

use std::thread;

fn f( string: String) {
    println!("{}", string );
}

fn main() {
    let my_string: String = "ABCDE".to_string();
    let my_second_string: String = my_string.clone();

    thread::spawn( move || { f( my_string.clone() ); } );
    thread::spawn( move || { f( my_second_string ); } );
}

背后的原理 #

这看似是试错的结果，但核心是Rust的所有权与move闭包的语义：

• move闭包会强制捕获变量的所有权，将其完全转移到闭包内部。
• 第一个thread::spawn的move闭包已经把my_string的所有权移走，第二个闭包试图访问my_string时，原变量的所有权已不存在——哪怕是想调用clone，也需要原变量的所有权存在才能执行克隆操作，因此触发错误。

方案一中，我们先克隆my_string并将克隆值的所有权传给f，f内部的move闭包仅转移该克隆值的所有权，不会影响原变量；方案二则是提前完成克隆，让两个闭包各自持有独立的变量所有权，从根源上避免了所有权冲突。

注：另有一个关于"used after move"错误的问题，讨论的是to_string()的作用，而本问题聚焦多线程场景下的.clone()问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kalle Svensson