在结构中嵌入具有生命周期的变量

Question

我是 Rust 的初学者，我想制作一个简单的应用程序来渲染像 Mandelbrot 这样的分形。分形被渲染到 X11 窗口中。 X11 窗口是用xcb crate（0.7.4 版）制作的。

我想将窗口所需的一切都封装在一个结构中。

extern crate xcb;
use xcb::base::*;

struct FbWindow {
    conn: Connection,
    window: u32,
    gc: u32,
    width: u16,
    height: u16,
    fb: Vec<u8>
}

在我的new 结构体函数中，我需要一个来自连接的设置对象，它在某种程度上与连接对象具有相同的生命周期。

impl FbWindow {
    fn new(width: u16, height: u16) -> FbWindow 
    {
        let (conn, screen_nr) = Connection::connect(None).unwrap();
        let setup = conn.get_setup();
        let screen = setup.roots().nth(screen_nr as usize).unwrap();
        let root = screen.root();

        /* Create GC - graphics context */
        let gc = conn.generate_id();
        let gc_values = [
            (xcb::GC_FOREGROUND, screen.black_pixel()),
            (xcb::GC_GRAPHICS_EXPOSURES, 0)
        ];
        xcb::create_gc(&conn, gc, root, &gc_values);

        /* Create window */
        let window = conn.generate_id();
        let window_values = [
            (xcb::CW_BACK_PIXEL, screen.black_pixel()),
            (xcb::CW_EVENT_MASK, xcb::EVENT_MASK_EXPOSURE | xcb::EVENT_MASK_KEY_PRESS)
        ];
        xcb::create_window(&conn, xcb::COPY_FROM_PARENT as u8, window, root,
            0, 0, width, height, 1, xcb::WINDOW_CLASS_INPUT_OUTPUT as u16,
            screen.root_visual(), &window_values
        );
        xcb::map_window(&conn, window);

        /* Create the framebuffer */
        let mut fb : Vec<u8> = vec![0; (width as usize) * (height as usize) * 4];

        FbWindow {
            conn: conn, 
            window: window,
            gc: gc,
            width: width,
            height: height,
            fb: fb
        }
    }
}

编译器不允许我将连接对象移动到应该由new 返回的结构对象中。我还尝试将setup 添加到结构中，但没有帮助。编译器使用上面的代码给出以下错误：

src/main.rs:46:19: 46:23 error: cannot move out of `conn` because it is borrowed [E0505]
src/main.rs:46             conn: conn, 
                                 ^~~~
src/main.rs:18:21: 18:25 note: borrow of `conn` occurs here
src/main.rs:18         let setup = conn.get_setup();
                                   ^~~~

查看有关设置类型的文档，显示

type Setup<'a> = StructPtr<'a, xcb_setup_t>;

我对 rust 和生命周期的概念真的很陌生，它仍然让我感到困惑，但据我所知，setup 与 conn 具有相同的生命周期，编译器由于借用而拒绝移动setup.

如何让代码按预期工作？

编辑：代码基于crate repository 中的示例 Edit2：new 的完整源代码。

Answer 1

我们对此都摸不着头脑。在大多数情况下，编译器会告诉你哪里出了问题。

在第 18 行，您正在借用 conn：

let setup = conn.get_setup();

大多数方法将&self 或&mut self 作为它们的第一个参数，因此借用了它们被调用的对象。如果该方法没有返回任何内容，则借用将在其范围的末尾结束。这里不是这种情况，因为setup 正在使用生命周期（Setup<'a> 中的 'a），这将延长借用的生命周期。这通常不会妨碍您，因为您可以拥有任意数量的不可变借用，但只要您至少拥有一个，就不能移动拥有的变量。

所以！只要setup 存在，编译器就不允许你移动conn。要解决这个问题，您需要在创建结构之前确保设置“死亡”。一个简单的方法是将它包裹在一个块中，如下所示：

fn new(width: u16, height: u16) -> FbWindow 
{
    let (conn, screen_nr) = Connection::connect(None).unwrap();

    // because of block scoping, you might want to declare variables here
    let gc: u32;
    ...

    {
        // Borrowing `conn` here...
        let setup = conn.get_setup();
        let screen = setup.roots().nth(screen_nr as usize).unwrap();
        ...

        // Assign to the on the outer scope
        gc = ...;

        // All variables declared within this block will drop here,
    }

    // `conn` is not borrowed anymore!

    FbWindow {
        conn: conn,
        window: window,
        gc: gc,
        width: width,
        height: height,
        fb: fb
    }
}

或者，您可以利用 block 是 Rust 中的表达式并解析到其中的最后一行这一事实，而不是声明未初始化的变量。你可以把东西打包成一个元组，然后用模式匹配解构它：

let (window, gc, fb) = {
    ...

    // no semicolon here
    (0, 0, Vec::new())
}