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Rust 可变引用：变量界的 "独家修改权" &mut

游戏天地 2025年08月08日 21:49 1 admin


Rust 可变引用：变量界的 "独家修改权" &mut


Rust 可变引用：变量界的 "独家修改权"

为啥需要可变引用？

想象一下：你有一份电子合同（变量），现在需要修改其中的条款。如果同时有两个人拿着编辑权限（可变引用），很可能改出两个不同版本，最后乱成一团。Rust 的&mut T（可变引用）就是为了解决这个问题 —— 它像一把专属钥匙，一次只给一个人，确保修改不会冲突。



之前讲的不可变引用适合 "共享阅读"，但现实中我们总得修改东西吧？可变引用就是 Rust 给的 "安全修改方案"，只不过附带了些 "奇葩但有用" 的规矩。

可变引用基本操作：&mut T怎么玩？

现实类比：编辑微信文档。当你点击 "编辑" 按钮（创建可变引用），别人就只能看不能改；只有你放弃编辑（引用失效），别人才能拿到编辑权。



案例 1：简单的可变引用



  1. 新建项目（如果之前的还在就继续用）：
  2. bash
  3. cargo new rust_mutable_demo cd rust_mutable_demo

  5. 编辑src/main.rs：
  6. rust
  7. fn main() { // 注意：变量本身必须是mut的才能创建可变引用 let mut document = String::from("原始合同：甲方欠乙方1元"); // 创建可变引用（获取编辑权） let editor = &mut document; // 现在可以修改了！ editor.push_str("，利息0元"); // 打印修改后的结果 println!("修改后：{}", document); }

  9. 编译运行：
  10. bash
  11. cargo run

  13. 输出：
  14. plaintext
  15. 修改后：原始合同：甲方欠乙方1元，利息0元

  17. 关键点：要创建可变引用，变量本身必须用mut声明 —— 就像只有标了 "可修改" 的文档才能被编辑。

可变引用的铁律："一山不容二虎"

Rust 编译器像个严格的保安，执行着著名的 "一个可变或多个不可变" 规则：



  1. 同一时间，只能有一个可变引用
    防止多人同时修改导致冲突
  2. 有可变引用时，不能有任何不可变引用
    别人正在修改，你看到的版本可能随时变化，干脆不让看
  3. 引用必须始终有效（不超过所有者生命周期）
    这是所有引用的通用规则



案例 2：违反 "一虎 rule" 的后果



修改src/main.rs：



rust

fn main() {    let mut s = String::from("测试");        // 尝试创建两个可变引用——搞事情！    let r1 = &mut s;    let r2 = &mut s; // 编译错误！        println!("{} {}", r1, r2);}



编译报错：



plaintext

cannot borrow `s` as mutable more than once at a time



翻译成人话："这变量已经被人拿去改了，你等会儿再申请！"



案例 3：可变引用和不可变引用不能共存



rust

fn main() {    let mut s = String::from("测试");        let r1 = &s; // 不可变引用    let r2 = &s; // 再来一个不可变引用，没问题    let r3 = &mut s; // 尝试创建可变引用——报错！        println!("{} {} {}", r1, r2, r3);}



编译报错：



plaintext

cannot borrow `s` as mutable because it is also borrowed as immutable



就像："有人正在看这份文档呢，你不能同时去修改它！"

如何规避冲突？缩小引用作用域！

现实类比：厕所隔间。虽然一次只能一个人用（一个可变引用），但只要前一个人出来（引用离开作用域），下一个人就能进去了。



案例 4：通过作用域避免冲突



rust

fn main() {    let mut s = String::from("Hello");        // 第一个可变引用的作用域    {        let r1 = &mut s;        r1.push_str(" World");    } // r1在这里失效了        // 现在可以创建新的可变引用了    let r2 = &mut s;    r2.push_str("!");        println!("{}", s); // 输出：Hello World!}



运行正常！因为第一个可变引用在{}内就 "消失" 了，给第二个可变引用腾出了空间。

函数中的可变引用

现实类比：外卖备注修改。你（所有者）把订单号（可变引用）给客服（函数），让他帮忙改备注，改完后权限回到你手里。



案例 5：向函数传递可变引用



rust

// 给字符串增加感叹号（需要修改权限）fn add_exclamation(s: &mut String) {    s.push('!');}fn main() {    let mut message = String::from("Rust真有趣");        // 传递可变引用    add_exclamation(&mut message);    add_exclamation(&mut message); // 可以多次传递，只要不同时存在        println!("{}", message); // 输出：Rust真有趣!!}



运行结果完美！函数通过可变引用临时获得修改权，用完就还，不影响原所有者。

综合案例：游戏角色血量修改

rust

// 显示当前血量（只读）fn show_health(health: &i32) {    println!("当前血量：{}", health);}// 减少血量（需要修改权限）fn take_damage(health: &mut i32, damage: i32) {    *health -= damage; // *是解引用，访问引用指向的值    if *health < 0 {        *health = 0;    }}// 增加血量（需要修改权限）fn heal(health: &mut i32, amount: i32) {    *health += amount;    if *health > 100 {        *health = 100; // 血量上限100    }}fn main() {    let mut player_health = 100;        // 先看看初始血量（不可变引用）    show_health(&player_health);        // 被攻击（可变引用）    take_damage(&mut player_health, 30);    show_health(&player_health); // 现在70        // 治疗（可变引用）    heal(&mut player_health, 20);    show_health(&player_health); // 现在90        // 再被暴击（可变引用）    take_damage(&mut player_health, 100);    show_health(&player_health); // 现在0（濒死）}



运行结果：



plaintext

当前血量：100当前血量：70当前血量：90当前血量：0



这个案例完美展示了规则：每次修改（掉血 / 治疗）时用可变引用，查看时用不可变引用，它们交替出现，从不重叠，所以编译顺利通过。

总结：可变引用是 "可控的修改权"

Rust 的可变引用&mut T看似麻烦，实则是为了保证安全。它像现实中的 "排他性操作许可"—— 确保重要数据在修改时不会被打扰，也不会出现多人修改导致的混乱。记住这个口诀："要么一个改，要么多个看，千万别捣乱"，你就掌握了 Rust 可变引用的精髓！

标题备选

  1. 《Rust 可变引用：变量界的 "独家装修许可证"》
  2. 《为什么 Rust 不让两个变量同时 "搞破坏"？—— 可变引用详解》

简介

本文用编辑文档、外卖备注等生活化类比，详解 Rust 中可变引用（&mut T）的概念、用法及 "一个可变或多个不可变" 的核心限制，通过多个可实操的代码案例，帮助读者理解如何安全地修改共享数据。

关键词

#Rust 可变引用 #独占修改 #借用规则 #&mut T #内存安全

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