TL;DR
Rust の参照が守らなければならない 2 つのルール。参照のスコープは参照先の生存期間より短くなければならず、ある値への参照は「任意の数の不変参照」か「1 つの可変参照」のどちらかしか同時に存在できない。
なぜ必要か
The Rust Programming Language によると、参照を作ることを借用と呼ぶ。可変参照を 1 つに限ることで、データ競合を含むコードをコンパイルの段階で拒否できる。また、参照より先に参照先がスコープを抜けないことをコンパイラが保証するので、ダングリング参照も生まれない。
仕組み
ルール 1: 参照のスコープは参照先の生存期間より小さい
すべての参照のスコープは、参照先のアイテムの生存期間よりも小さくなければならない。参照の生存期間にはノンレキシカル生存期間が適用される。そのため、参照の生存期間はブロックの末尾までではなく、その参照が最後に使われた時点までに縮められる。
ルール 2: 不変参照と可変参照は同時に存在できない
アイテムには所有者がいる。所有者に加えて存在できるのは、そのアイテムへの任意の数の不変参照か、1 つの可変参照のどちらかだけである。不変参照と可変参照が同時に存在することはできない。
例
同じ値への可変参照を 2 つ同時に使うと、コンパイルエラー E0499 になる。
let r1 = &mut s;
let r2 = &mut s;
println!("{r1}, {r2}");
// error[E0499]: cannot borrow `s` as mutable more than once at a time不変参照が使われている間に可変参照を作ると、E0502 になる。
let r1 = &s;
let r2 = &s;
let r3 = &mut s;
println!("{r1}, {r2}, and {r3}");
// error[E0502]: cannot borrow `s` as mutable because it is also borrowed as immutable