11. Rust 结构体成员函数的生命周期(lifetime)标记

[幻灰龙]

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结构体成员函数和普通函数一样，可以有生命周期标识

struct Range{
    start: usize,
    len: usize    
}

impl Range{
    // 接受一个外部的Vec对象的借用作为参数
    // 返回这个Vec的片段的一个借用
    // 因此，需要引入生命周期标识
    // 表明返回的&[u8]的生命周期和传入的owner的生命周期一致
    pub fn as_slice<'a>(&self, owner: &'a Vec<u8>)->&'a [u8] {
        let slice = &owner[self.start..self.end()];
        slice
    }
}

下面的代码会出错：

enum AdvancedPiece{
    Range(Range),
    Vec(Vec<u8>)
}

impl AdvancedPiece{
    pub fn as_slice<'a>(&self, owner: & 'a Vec<u8>)->&'a [u8] {
        match self {
            AdvancedPiece::Range(range)=>{
                // range.as_slice(owner)返回的&[u8]生命周期和owner一致，用'a标记
                range.as_slice(owner) 
            },
            AdvancedPiece::Vec(vec)=> {
                // compile error: &vec的生命周期和owner并不一致
                &vec 
            }
        }
    }
}

结构体生命周期标识的一个需要注意的地方是，&self也是可以标注生命周期的，因为&self本身也是一个借用，既然是借用，就可以标记生命周期。从这个角度也可以进一步理解，生命周期就是标记借用对象的存活作用域用的。上述代码，实际上等价于：

enum AdvancedPiece{
    Range(Range),
    Vec(Vec<u8>)
}

impl AdvancedPiece{
    // self有自己独立的生命周期，用独立的生命周期标识'b 标记出来
    // 这样就看得更清楚了
    pub fn as_slice<'a,'b>(&'b self, owner: & 'a Vec<u8>)->&'a [u8] {
        match self {
            AdvancedPiece::Range(range)=>{
                // range.as_slice(owner)返回的&[u8]生命周期和owner一致，用'a标记
                range.as_slice(owner) 
            },
            AdvancedPiece::Vec(vec)=> {
                // compile error: &vec的生命周期是'b , 返回值需要的是'a
                &vec 
            }
        }
    }
}

因此，我们可以标记&self和owner的生命周期是一致的来向编译器说明需求：

enum AdvancedPiece{
    Range(Range),
    Vec(Vec<u8>)
}

impl AdvancedPiece{
    // 约定调用as_slice在self和owner的生命周期交集'a内是合法的
    pub fn as_slice<'a>(&'a self, owner: & 'a Vec<u8>)->&'a [u8] {
        match self {
            AdvancedPiece::Range(range)=>{
                // range.as_slice(owner)返回的&[u8]生命周期和owner一致，用'a标记
                range.as_slice(owner) 
            },
            AdvancedPiece::Vec(vec)=> {
                &vec // 此时，&vec的生命周期也是'a
            }
        }
    }
}

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