从Vec的可变引用中借用可变元素时遇E0596错误求解

复现代码 #

struct MyStruct<'a> {
    pub vec: Option<&'a mut Vec<u8>>,
}

impl<'a> MyStruct<'a> {
    fn some_borrow(&mut self, index: usize) -> Option<&mut u8> {
        match &self.vec {
            None => println!("nope"),
            Some(vec) => match vec.get_mut(index) {
                None => println!("no elements"),
                Some(int) => return Some(int),
            }
        }
        return None;
    }
}

fn main() {
    let mut vec = vec![0, 1, 2];
    let mut data = MyStruct{ vec: Some(&mut vec) };
    
    data.some_borrow(1);
}

编译错误信息 #

error[E0596]: cannot borrow `**vec` as mutable, as it is behind a `&` reference
 --> src/main.rs:9:32
  |
9 |             Some(vec) => match vec.get_mut(index) {
  |                                ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ `vec` is a `&` reference, so the data it refers to cannot be borrowed as mutable

疑问 #

明明MyStruct里持有Vec<u8>的可变引用，为什么调用get_mut时会提示无法借用可变元素？

错误原因 #

你在match里用了&self.vec，这会对self.vec做一次不可变借用，得到的是&Option<&'a mut Vec<u8>>。匹配到Some(vec)时，这里的vec实际是&&'a mut Vec<u8>——也就是「对可变引用的不可变引用」。

Rust的借用规则不允许通过不可变引用修改内部数据，哪怕内部本身是可变引用也不行，所以你没法用这个vec调用需要可变借用的get_mut方法。

修复方法 #

方法一：匹配可变引用的Option #

直接把&self.vec改成&mut self.vec，对self.vec做可变借用：

fn some_borrow(&mut self, index: usize) -> Option<&mut u8> {
    match &mut self.vec {
        None => println!("nope"),
        Some(vec) => match vec.get_mut(index) {
            None => println!("no elements"),
            Some(int) => return Some(int),
        }
    }
    None
}

此时匹配到的vec是&mut &'a mut Vec<u8>，外层是可变引用，允许修改内部可变引用指向的数据，自然就能调用get_mut了。

方法二：用take()临时转移所有权 #

如果需要临时取出可变引用操作，之后再放回，可以用Option::take()：

fn some_borrow(&mut self, index: usize) -> Option<&mut u8> {
    match self.vec.take() {
        None => println!("nope"),
        Some(mut vec) => match vec.get_mut(index) {
            None => {
                println!("no elements");
                self.vec = Some(vec); // 用完把引用放回结构体
                None
            }
            Some(int) => return Some(int),
        }
    }
    None
}

方法三：用if let简化代码 #

如果不需要复杂的分支打印逻辑，用if let能让代码更简洁：

fn some_borrow(&mut self, index: usize) -> Option<&mut u8> {
    if let Some(vec) = &mut self.vec {
        vec.get_mut(index)
    } else {
        println!("nope");
        None
    }
}

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