rust 中的作用域生命周期实际上意味着什么？

Question

所以，在：

fn v1<'a> (a:~[&'a str]) -> ~[&'a str] {
  return a;
}

#[test]
fn test_can_create_struct() {
  let x = v1("Hello World".split(' ').collect());
}

我知道，我读过http://static.rust-lang.org/doc/master/guide-lifetimes.html#named-lifetimes，但我不明白这段代码实际上做了什么。

该函数基本上像通用 fn 一样参数化，但有生命周期，这是我在 IRC 频道上看到的，但让我们想象一下，我们有一个 L，它是一些特定的生命周期结构。

显然我是在暗示：

v1::<L>("Hello World".split(' ').collect());

..但我不是。传递给此函数的生命周期是生命周期的instance，它不是生命周期的 TYPE，因此该注释对我来说没有任何意义。

我的意思是，我基本上明白发生了什么（我认为）：返回的~[&str] 与调用者的作用域具有相同的生命周期，大概是test_can_create_struct() 函数。那是因为（据我了解）函数 v1 是在调用函数的生命周期 instance 中调用的。

非常混乱。

然后我们还有一些其他示例，例如： https://gist.github.com/bvssvni/8970459

这是一个片段：

impl<'a> Data<'a> {
  pub fn new() -> Data<'a> {
    Data { a: None, b: None }
  }

  pub fn a(&'a mut self, a: int) -> State<'a, Step1> {
    self.a = Some(a);
    State { data: self }
  }
}

现在我天真地假设Data<'a> 意味着函数a() 的生命周期实例是相同的。

即如果创建Data（let blah = Data::new()）并调用blah.a()，则生命周期继承自create调用；即，只要父 Data 对象存在，返回的 State 对象就会存在。

...但显然这也是错误的。所以我现在根本不知道生命周期变量是什么意思。

救命！

Answer 1

因此，回答这个问题的最简单方法是退后一步，带您了解一生的真正含义。

让我们来一个简单的函数：

fn simple_function() {
  let a = MyFoo::new();
  println("{}", a);
}

在这个函数中，我们有一个变量a。这个变量和所有变量一样，存在一定的时间。在这种情况下，它一直存在到函数的末尾。当函数结束时，a 死掉。 a 的生命周期，可以描述为从函数的开头开始，到函数的结尾结束。

下一个函数不会编译：

fn broken_function() -> &MyFoo {
  let a = MyFoo::new();
  return &a;
}

当您使用&a 时，您借用 引用 到a。然而，关于借贷的事情是，你应该把你借来的东西还给你。 Rust 对此非常严格，不会让您有无法返回的引用。如果您借用的参考资料已不在身边，则您无法归还参考资料，而那只是不在。

这对我们的broken_function 意味着，因为a 在函数末尾死亡，所以引用不能转义函数，因为这会使它比a 更持久。

下一步是这样的：

fn call_fn() {
  let a = MyFoo:new();
  {
    let a_ref = &a;
    let b = lifetimed(a_ref);

    println!("{}", *b);
  }
}

fn lifetimed<'a>(foo: &'a MyFoo) -> &'a MyBar {
   return foo.as_bar();
}

这里有两个函数，call_fn 和 lifetimed，这里有一些微妙的东西，所以我会分解它。

在call_fn 中，我首先创建MyFoo 的新实例并将其分配给a，然后，我借用a 的引用并将其分配给a_ref。借用的事情是，当您进行借用时，生命周期信息会从您借用的变量转移到引用本身。所以现在a_ref，作为一个变量，有自己的生命周期，在那个内部作用域的开始和结束处开始和结束，但是a_ref的类型也有一个生命周期，那个从a转过来的。

具体的生命周期无法命名，但让我们假装我们可以通过使用数字来做到这一点。如果a 的生命周期是#1，那么a_ref 的类型 是&'#1 MyFoo。当我们将a_ref 传递给lifetimed 时，编译器会像处理其他类型参数一样填写生命周期参数'a。 lifetimed 的返回类型是具有相同生命周期的引用，因此编译器会填充那里的空间。有效地向lifetimed(foo: &'#1 MyFoo) -> &'#1 MyBar 发出独特的呼叫。

这就是生命周期出现在类型参数列表中的原因，它们是类型系统的一部分，如果类型不匹配，那就是错误。编译器计算出函数编译所需的生命周期，因此您不必担心它，但不会在当前函数之外查看更多信息。您需要使用参数告诉编译器您正在调用的函数，以便它知道一切正常。

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注意：您可以明确指定一个生命周期。 'static 这是在整个程序长度内持续的事物的生命周期。