为什么可以从函数返回对文字的可变引用？

Question

当前版本的The Rustonomicon有这个示例代码：

use std::mem;

pub struct IterMut<'a, T: 'a>(&'a mut [T]);

impl<'a, T> Iterator for IterMut<'a, T> {
    type Item = &'a mut T;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        let slice = mem::replace(&mut self.0, &mut []);
        if slice.is_empty() {
            return None;
        }

        let (l, r) = slice.split_at_mut(1);
        self.0 = r;
        l.get_mut(0)
    }
}

我特别对这条线感到困惑：

let slice = mem::replace(&mut self.0, &mut []);
//                                    ^^^^^^^ 

这个借书怎么查？如果这是一个不可变的借用，RFC 1414指出[]右值应该有'static生命周期，这样一个不可变的借用会借用检查，但这个例子显示了一个可变的借用！似乎必须发生两件事之一：

• 要么[]是临时的（以便它可以可变地使用），在这种情况下它没有'static生命周期，并且不应该借用检查；
• 或者它[]有'static生命周期，因此不应该进行可变借用（因为我们在借用时不保证独占访问），并且不应该借用检查。

我错过了什么？

有关的：

• 为什么我可以返回对本地文字的引用而不是变量？

  这个问题侧重于不可变引用；这个问题是关于可变引用的。

• 为什么临时借用是合法的？

  这个问题的重点是在函数内部获取引用；这个问题是关于返回一个参考。

Answer 1

TL;DR：空数组在编译器中是特殊情况，它是安全的，因为您永远不能取消对零长度数组的指针的引用，因此没有可能的可变别名。

RFC 1414，右值静态提升，讨论了将值提升为static值的机制。它有一个关于可变引用的可能扩展的部分（我的粗体）：

&'static mut只要存在引用类型为零大小的附加约束，就可以扩展对引用的支持。

这在数组引用构造函数中再次具有优先级：

// valid code today
let y: &'static mut [u8] = &mut [];

规则是类似的：

• 如果采用对 constexpr 右值的可变引用。( &mut <constexpr>)
• 而且 constexpr 不包含UnsafeCell { ... }构造函数。
• 并且 constexpr 不包含返回包含UnsafeCell.
• 并且右值的类型为零大小。
• 然后，不是将值转换为堆栈槽，而是将其转换为静态内存位置并为结果引用提供 'static生命周期。

存在零大小限制是因为别名可变引用仅对零大小类型是安全的（因为您永远不会为它们取消引用指针）。

由此，我们可以看出对空数组的可变引用目前在编译器中是特殊情况。在锈1.39，所讨论的分机已没有得到落实：

struct Zero;

fn example() -> &'static mut Zero {
    &mut Zero
}

struct Zero;

fn example() -> &'static mut Zero {
    &mut Zero
}

虽然阵列版本确实有效：

fn example() -> &'static mut [i32] {
    &mut []
}

也可以看看：

• 为什么临时借用是合法的？
• 为什么我可以返回对本地文字的引用而不是变量？