9. Rust 函数参数上的生命周期(lifetime)标记

幻灰龙 2021-07-24 08:39:29

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（1）首先，Rust的编译器需要明确地知道一个借用对象是否还是有效的。例如返回一个新创建的对象肯定是有效的，不需要检查。

fn create_obj():Object{
  Object{}
}

（2）但是，显然你不能返回一个局部对象的借用，因为局部对象在函数结束后超出作用域就被释放了：

fn get_obj():&Object{ // compile error
  const obj = Object{};
  &obj
}

（3）不过，如果这个借用本来就是从外部传入的，那当然可以返回，函数结束后这个对象还是有效的：

// I am borrowed from caller
// return borrow to the caller is safe
fn process_obj(obj:&Object):&Object{
  &obj
}

（4）然而，如果你传入了两个对象的借用，内部做了条件返回。那么编译器没那么智能，它并不总是能推断出返回的是哪个对象的借用：

// compile error!
// where am I come from?
fn process_objs(x:&Obejct, y:&Object):&Object{ 
  if(x.is_ok()){
    &x
  }else{
    &y
  }
}

（5）因此，Rust保留了内部的一种编译器内部的，本来是隐式添加记号，也就是生命周期(lifetime)，通过显式添加生命周期标记，解决上述问题：

// I am come from 'a lifetime, NOT 'b
fn process_objs<'a,'b>(x: &'a Obejct, y:&'b Object):&'a Object{ 
  &x
}

// I am come from 'a lifetime, x,y,and result are all 'a lifetime
fn process_objs<'a>(x: &'a Obejct, y:&'a Object):&'a Object{ 
  if(x.is_ok()){
    &x
  }else{
    &y
  }
}

（6）事实上，当你没写lifetime标记时，每个对象也都是有对应的lifetime的，例如编译器为每个对象生成一个不同的lifetime

fn test<'a,'b>(x: &'a Obejct, y:&'b Object){ 
  
}

（7）因为默认生成的都是不同的，所以返回值如果不标记是谁，编译器就无法推断：

fn test<'a,'b,'c>(x: &'a Obejct, y:&'b Object):&'c Object{ // 'c is 'a or 'b ? 
  if(x.is_ok()){
    &x
  }else{
    &y
  }
}

（8）所以如果我们显式标记，并让两个变量用同一个，就能解决，这就是告诉编译器，`'c='a='b`：

fn test<'a>(x: &'a Obejct, y:&'a Object):&'a Object{ // 'c='a='b, they are all 'a 
  if(x.is_ok()){
    &x
  }else{
    &y
  }
}

（9）看到这里，你也应该知道了lifetime标记的名字是任意的，只是一个【形参】，代表的是这个借用对象的生命周期作用域的名字：

{
    let obj;                  //---'a start here
    {                   
        let x = Obj{};        //---'b start here
        
        obj = &x;             //---'b finish here
    }                   
    
    println!("obj: {}", obj); //---'a finish here, 'b is out of scope, compile error!
}

// #[derive(Apparition)]
{
    // 当然你可以用任意合法的符号替换'a和'b,它们只是个名字
    let obj<'b>;                  //---'a start here
    {                   
        let x = Obj{};             //---'b start here
        
        obj<'b> = &'b x;           //---'b finish here
    }                   
    
    // obj借用是否有效，仅仅取决于它实际上它所借用的对象的生命周期作用域'b范围是否大于等于'a
    // 一个'b作用域内的对象的借用，在'a内被调用，但是'b比'a小，调用的时候'b已经不存在了
    // 因此编译器宣布：这是非法的。
    println!("obj: {}", obj<'b>); //---'a finish here, 'b is out of scope, compile error!
}

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