简介
- 接上回书
- 其实Rust 的生命周期并不难理解，要知道它为什么使用标注声明周期的方式就不难理解了。
- 注意不要死记硬背，没有用，要去理解就会豁然开朗。
生命周期的基础
- Rust 的每个引用都有自己的生命周期。
- 声明周期，引用保持有效的作用域。
- 大多数情况下，Rust的生命周期是隐士的、可以被推断的。
- 当引用的生命周期可能以不同的方式相互关联时，需要手动标注声明周期。
- 生命周期的类型分为，输入生命周期和输出生命周期两种。
- 'staitc 是一个比较特殊的声明周期标注，不要乱用，稍后了解。
- 生命周期约束的主要目标是避免出现
dangling reference的情况。 - 生命周期超出作用域的小例子：
fn main() {
let mut x;
{
let y = String::from("hello");
// x = y; // 这样就可以，因为这样相当于借用作用域
x = &y; // 这样就不行，显然y的引用作用域小于x
}
println!("Str:{}", x);
-
编译后报错：（这个很好理解）
image.png
借用检查器
- Rust 编译器的借用检查器，用来判断借用是否合法。
- 举个简单的例子：
// 你会发现如果返回的是一个引用地址，无论你函数写的多简单，都会报错 `missing lifetime specifier.`
fn longest(x:&str, y:&str) -> &str {
if x.len() > y.len() {
x
}else{
y
}
}
- 先想想为什么会这样，假定使用 loginest 的函数是这样的：
fn main() {
// 存放结果值的变量
let long_str;
// 创建两个生命周期不同的
let x = "abc".to_string();
{
// y 的作用域明显比x要短
let y = "bbccd".to_string();
// 获取x和y中相较而言比较长的字符串。
long_str = longest(x.as_str(), y.as_str());
}
// 这是后打印会出现什么情况，如果 long_str = x 那么程序应该OK，但是如果 =y 则应该超出作用域
println!("Longest str: {}", long_str);
}
- 理论上，如果 long_str = x 那么程序应该OK，但是如果 =y 则应该超出作用域，Rust 的强大编译器当然不会允许这种空指针的情况出现。
- 所以怎么办呢，需要在泛型中添加
'作用的标记，举例：
// 加上 <'a> 同时 x:&'a str, y:&'a str 表示使用两个生命周期中较短的那个作为返回值->'a str
fn longest<'a>(x:&'a str, y:&'a str) -> &'a str {
if x.len() > y.len() {
x
}else{
y
}
}
image.png
- OK这是后可以看到，代码分析工具都知道 y 的声明周期长度不够了，上面的定义就是说作为返回值的&str 生命周期应该是 x,y 者中最短的。
深入理解生命周期
- 指定生命周期参数的方式依赖于函数所做的事情
- 从函数返回引用时，返回类型的生命周期参数需要与其中一个参数的声明周期匹配。
- 如果返回的引用没有指向任何参数，那么它只能引用函数内创建的值，此时就会出现悬垂引用，该值在函数结束时就走出了作用域。
- 不讲究代码意义，如果不修改main函数如何让程序正常编译呢？（主要是增强立即，其实这么修改后函数变得没有意义了）
// 返回值使用的声明周期是 'a 'a 符合println!() 宏的作用域范围所以编译成功
fn longest<'a, 'b>(x:&'a str, y:&'b str) -> &'a str {
x
}
- 上面的代码就可以通过编译，我想通过上面的代码已经可以更深入的了解Rust的声明周期了。
Struct 中定义的声明周期标注
- 声明周期标注不仅仅可以应用在函数中，struct 定义中也可以，首先我们看一下Struct 中可以包括哪些内容：
1、自持类型。
2、引用（需要在每个引用上添加生命周期标注）
实例如下：
fn main() {
let info = String::from("File not found.");
// 存放结果值的变量
let exc = ImportantExcepiton {
part: info.as_str()
};
println!("{:?}", exc);
}
#[derive(Debug)]
struct ImportantExcepiton<'a> {
part: &'a str,
}
- 上面的代码中如果你的结构中定义了引用类型，但是却没有生命期作用域就会出问题，可以自己多试试。
声明周期的省略
- 生命周期在实际使用中，有些情况已经很明显生命周期范围，这时就可以进行省略，基础原则如下：
1、每个引用类型的参数都有自己的生命周期。
2、如果只有一个输入生命周期参数，那么该生命周期被赋給所有的输出生命周期参数。
3、如果有多个输入生命周期，但其中一个是&self或&mut self（方法），那么self的生命周期会被赋給所有的输出生命周期参数，（也就是结构方法）
- 单参数推导流程假想：
1、fn first_word(s: &str) -> &str ; 编译器向下推断
2、fn first_word<'a>(s: &'a str)->&str ; 编译器继续向下推断
3、fn first_word<'a>(s: &'a str)-> &'a str; 全部推断成功，所以可以简写。
- 多参数推导流程假想：（多参数无法推导）
1、fn longest(x:&str, y:&str) -> &str; 编译器向下推导
2、fn longest<'a,'b>(x:&'a str, y:&'b str) -> &str; 出现二义性，无法继续推导报错！
struct 方法定义中的生命周期标注
- 在哪儿声明和使用生命周期参数，依赖于，生命周期参数是否和字段、方法的参数或返回值有关。
- 声明方法，在impl 后声明，在struct 名后使用，这些生命周期是 struct 类型的一部分。
- 说的那么负责就是把声明周期定义引入进来了而已，所以做方法实现的时候也需要引用这个定义。
fn main() {
let info = String::from("File not found.");
// 存放结果值的变量
let exc = ImportantExcepiton {
part: info.as_str()
};
println!("{:?}", exc);
}
#[derive(Debug)]
struct ImportantExcepiton <'a>{
part: &'a str,
}
// 前面是声明，后面的是使用
impl<'a> ImportantExcepiton <'a> {
// 返回值这里被省略掉 'a 这是遵循省略原则的，仔细阅读上面的内容
fn callname(&self ) -> &str{
self.part
}
}
静态声明周期 'static
- 'static 是一个特殊的生命周期，占用整个程序的持续时间，例如所有的字符串字面值都拥有'static 生命周期，例如
let s:&'static str = "I have a static lifetime."。 - 使用'static 前一定要三思。
结束
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