了解生命周期：最大生命周期和“静态”

Question

我对 rust 生命周期的学习过程如下所示（基于 rust 书）：

1. 我想在引用后面的值超出范围时进行注释
2. 通常（并非总是如此！请参阅 .data 部分，即“静态”）值位于 {} 块中
3. 我们注释块像 't: {…} 和例如struct 字段的生命周期类似于 &'t ident 具有相同的生命周期名称 t
4. 这种理解是错误的。为什么？结构实现者很可能不知道块名称定义，并且同一结构可能有多个块名称定义。
5. 所以't: {…}的定义和&'t ident的用法必须完全独立。
6. 编译器可以轻松确定定义，因此用户无需编写't: {…}。程序员只需要关心&'t ident 规范部分。
7. 编译器可以分析函数体（在 struct 的情况下：使用结构成员）并确定 &'t ident 部分。
8. 这种理解是错误的。为什么？因为有时函数体（或结构成员的使用）尚不可用（例如，特征指定了一个函数，但未来由其他方完成）。
9. 因此，struct 和 fn 必须分别在其结构定义或函数签名中完全指定生命周期。
10. 规范大多遵循相同的启发式规则。所以我们引入了生命周期省略。它根据针对最常见用例的规则插入生命周期，我们可以随时选择退出。

在这一点上，我认为我的理解非常接近它的实际工作方式。但是现在，我的理解错了。让我们看一个例子：

#[derive(Debug)]
struct Stats {
  league: &str,
}

const NAME: &str = "rust";

fn more_difficult_league(s1: &Stats, s2: &Stats) -> &str {
  if s1.league == s2.league {
    s1.league
  } else if s1.league == "PHP" {
    s2.league
  } else {
    "C++"
  }
}


fn main() {
  let mut st = Stats { league: name };
  let dleague = more_difficult_league(&st, &st);
  println!("{}", dleague);
}

显然，我省略了任何生命周期规范。

• 结构字段的生命周期是程序的整个持续时间 ('static) 或与结构一样长的时间 (Stats<'a> 和 league: &'a str)

• 在函数/方法中，我们可能会得到生命周期为'a、'b、'c、...的引用。返回值的生命周期是多少？

  • 要么是某个静态值 ('static)
  • 要么总是相同的特定生命周期（如'c）
  • 要么是一个特定的生命周期，要么在编译或运行时就知道。对于编译器，我们必须指定最坏情况下的生命周期max('a, 'b, 'c, …)。据我所知，这可以通过为每个引用赋予相同的生命周期来实现。

这似乎适用于以下人为的、较短的功能：

fn more_difficult_league<'a>(s1: &'a Stats, s2: &'a Stats) -> &'a str {
  if s1.league == s2.league {
    s1.league
  } else {
    s2.league
  }
}

如果我们添加一些'static返回值，最坏情况下的生命周期是max('a, 'static)，大概是'static：

fn more_difficult_league<'a>(s1: &'a Stats, s2: &'a Stats) -> &'static str {
  if s1.league == s2.league {
    s1.league
  } else if s1.league == "PHP" {
    s2.league
  } else {
    "C++"
  }
}

这为s2.league 提供error[E0621]: explicit lifetime required in the type of s1 和lifetime 'static required。

我的理解在哪一点上是错误的？提前感谢您对我的包容。

免责声明： help: add explicit lifetime 'static to the type of s1: &'a Stats<'static> 可以在这里工作，但对我来说似乎是错误的。

Answer 1

我会按照下面提供的方式更改您的代码。

而不是假装more_difficult_league()的结果 有一个静态生命周期（当我们提到 s1 时，情况并非如此 或s2，编译器会抱怨），我们可以引入 此结果的新生命周期注释并指定 参数的生命周期必须超过这个结果（ where 子句）。

#[derive(Debug)]
struct Stats<'a> {
    league: &'a str,
}

const NAME: &str = "rust";

fn more_difficult_league<'a, 'b, 'c>(
    s1: &'a Stats,
    s2: &'b Stats,
) -> &'c str
where
    'a: 'c,
    'b: 'c,
{
    if s1.league == s2.league {
        s1.league
    } else if s1.league == "PHP" {
        s2.league
    } else {
        "C++"
    }
}

fn main() {
    let st = Stats { league: NAME };
    let dleague = more_difficult_league(&st, &st);
    println!("{}", dleague);
}