Ответ.

История вопроса

Коллекции HashSet и HashMap — стандартные структуры из std::collections, реализующие быстрый поиск по хэшу. Они встроены в Rust с первых версий языка, но внутренние детали их использования часто вызывают сложности даже у опытных разработчиков из-за системы владения.

Проблема

Путаница возникает при вставке и извлечении элементов (особенно если значения не Copy), при изменениях коллекции (мутабельные заимствования), а также при использовании ссылок в качестве ключей. Также есть проблема с реализацией правильного Eq/Hash для пользовательских типов.

Решение

При добавлении элемента коллекция забирает (move) ключ/значение, если не используется ссылка или тип скопируемый.
Можно безопасно изменять содержимое только через мутабельную ссылку на HashMap/HashSet.

Пример кода:

use std::collections::HashMap;
fn main() {
    let mut map = HashMap::new();
    map.insert("key", 42);
    if let Some(value) = map.get("key") {
        println!("Found value: {}", value);
    }
}

Ключевые особенности:

Ключи в HashMap/HashSet должны реализовать Hash, Eq
Вставка элемента всегда двигает (move) переменную в коллекцию
Безопасно извлекать значения только пока коллекция не изменяется (borrow rules)

Вопросы с подвохом.

Можно ли получить несколько мутабельных ссылок на один и тот же элемент HashMap?

Нет, борроу-чекер не разрешит это, чтобы избежать нарушений владения.

Можно ли использовать строковый литерал "abc" напрямую в качестве ключа HashMap<String, V>?

Нет, ожидается точно String, а "abc" — это &'static str. Необходима конвертация: insert("abc".to_string(), val).

Можно ли извлечь значение из HashMap, сохраняя его в отдельной переменной, и продолжить использовать HashMap?

Да, можно взять ссылку на значение через get — но если делать remove (или извлекать по move), то HashMap мутирует, и любые старые ссылки становятся невалидными.

Типовые ошибки и анти-паттерны

Использовать ссылку на временный ключ при поиске (жить столько же, сколько map)
Реализовывать Hash/Eq для сложных структур без учета всех полей (опасность коллизий или несогласованных сравнения)
Изменять структуру HashMap во время обхода по ссылкам на его значения

Пример из жизни

Негативный кейс

Попытка заимствовать одновременно и ключ, и значение, а затем мутировать коллекцию:

let mut map = HashMap::new();
map.insert("abc".to_string(), 10);
let val = map.get("abc");
map.insert("def".to_string(), 20); // ошибка borrow checker

Плюсы:

Очевидный код с позиции новичка

Минусы:

Ошибка компиляции — одновременно мутабельно и немутируемо заимствовать нельзя

Позитивный кейс

Извлечение значения, работа только с его копией или клоном:

let mut map = HashMap::new();
map.insert("abc".to_string(), 10);
if let Some(val) = map.get("abc") {
   let val = *val; // копируем
   map.insert("def".to_string(), 20); // всё работает
}