我怎样才能改变一个不可变的集合？

Question

这是我的代码。

我正在尝试创建一个以 i32 作为键、以 HashSets 作为值的 Hashmap。但是当我编译时，我收到一条警告，指出变量（HashSet）不需要是可变的。但我显然正在向 HashSet 插入值。

use std::collections::*;

fn main() {
    let mut map = HashMap::new();
    for i in 0..3 {
// the warning will disappear if I remove the 'mut' keyword
        let mut set = HashSet::new();
        map.insert(i, set);
    }
    
    for (i, set) in &mut map {
        for j in *i..(i+5) {
//here I am inserting values to the hashset , therefore set has to be mutable
            set.insert(j);
        }
    }
    
    for (i, set) in &map {
        println!("{i} : {:?}", set);
    }
    
}

我收到的警告。

 Compiling playground v0.0.1 (/playground)
warning: variable does not need to be mutable
 --> src/main.rs:6:13
  |
6 |         let mut set = HashSet::new();
  |             ----^^^
  |             |
  |             help: remove this `mut`
  |
  = note: `#[warn(unused_mut)]` on by default

warning: `playground` (bin "playground") generated 1 warning
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 2.84s
     Running `target/debug/playground`

如果我删除 mut 关键字，代码可以正常编译。你可以像我一样尝试在 Rust Playground 上运行它。

我尝试将元素插入到不可变的集合中，但失败了。

use std::collections::*;

fn main() {
    let set = HashSet::new();
    set.insert(1);
    set.insert(2);
    set.insert(3);
    println!("{:?}", set);
}

编译错误

   Compiling playground v0.0.1 (/playground)
error[E0596]: cannot borrow `set` as mutable, as it is not declared as mutable
 --> src/main.rs:5:5
  |
4 |     let set = HashSet::new();
  |         --- help: consider changing this to be mutable: `mut set`
5 |     set.insert(1);
  |     ^^^^^^^^^^^^^ cannot borrow as mutable

error[E0596]: cannot borrow `set` as mutable, as it is not declared as mutable
 --> src/main.rs:6:5
  |
4 |     let set = HashSet::new();
  |         --- help: consider changing this to be mutable: `mut set`
5 |     set.insert(1);
6 |     set.insert(2);
  |     ^^^^^^^^^^^^^ cannot borrow as mutable

error[E0596]: cannot borrow `set` as mutable, as it is not declared as mutable
 --> src/main.rs:7:5
  |
4 |     let set = HashSet::new();
  |         --- help: consider changing this to be mutable: `mut set`
...
7 |     set.insert(3);
  |     ^^^^^^^^^^^^^ cannot borrow as mutable

For more information about this error, try `rustc --explain E0596`.
error: could not compile `playground` due to 3 previous errors

那么为什么编译器说变量集不需要声明为可变的呢？

Answer 1

如果你拥有对象，Rust 中的不变性与 C++ 中的不变性不同。拥有的东西总是可变的，因为，为什么不呢？你是主人。你可以变异。当我们谈论借用时，可变性与 C++ const 很接近。

因此，当您使用 创建集合时let set = HashSet::new();，变量名称set是不可变的。但创建的对象是可变的。并且插入函数获取了集合的所有权，因此它可以发生变化。

一个更简洁的例子可能是：

let set: HashSet<i32> = HashSet::new();
let mut set2 = set;

您始终可以将您拥有的不可变对象移动到可变对象中，这实际上只是重命名它并使其可变（这里没有复制或克隆）。

同时，作为参考，保持恒定的正确性：

let mut set: HashSet<i32> = HashSet::new();
let set_ref: &HashSet<i32> = &set;
let set_mutref: &mut HashSet<i32> = set_ref; // compile error
//                                  ^^^^^^^ types differ in mutability

Answer 2

TLDR：当您调用时，map.insert(set)您将所有权（以及因此的可变性）从 传递set给map。

更长的答案：

in提供mut了let mut set = HashSet::new();以下额外功能：

• 重新分配 - 您可以写入set = other_hash_set;重新分配值
• 可变引用 - 您可以编写&mut set以获得对该集合的可变引用

当您调用set.insert(something)(when sethas type时HashSet，编译器会将其转换为HashSet::insert(&mut set, something)，它显然使用上面的选项 2，因此mut需要关键字。

但你的代码永远不会这样做。在你的循环中，你写for (i, set) in &mut map. 在本例中，因为&mut HashMap<K, V>Implements IntoIterator，所以这是有效的，并且每个元素的类型是(&K, &mut V)。所以set这里有 type &mut HashSet<i32>，所以mut绑定上的关键字是不需要的。

我喜欢将mut这里视为“变量名称的一部分”。这解释了为什么您可以执行以下操作：

let mut i = 5;
let j = i;
let mut k = j;

还值得记住的是，Rust 中的可变性通常不会像其他语言中那样存在相同的陷阱。

如果您正在使用引用，则会按照您的预期强制执行可变性。但是，如果您正在使用自有数据，则不可能存在一些在其下方发生数据更改的剩余引用。一旦您对拥有的数据进行操作，您就知道没有其他人可以参考。