rust - 使用rust 生命周期说明符的问题

Question

考虑以下程序:

fn func(source: &str, state: & Vec<&str>) {
    println!("{}", source);
    println!("{}", state[0]);
}
fn step<'a>(source: &'a str, state: &mut Vec<&'a str>) {
    state.push(&source[4..10]);
    func(source, state);
    state.push(&source[4..10]);
}
fn main() {
    let source = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    {
        let mut state = Vec::<&str>::new();
        step(source, &mut state);
        step(source, &mut state);
        step(source, &mut state);
    }
}

这编译和运行没有错误。我完全可以理解为什么这里需要生命周期说明符 'a，否则你可以运行:

fn main() {
    let mut state = Vec::<&str>::new();
    {
        let source = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
        step(source, &mut state);
        step(source, &mut state);
        step(source, &mut state);
    }
    println!("{}", state[0]);
}

这将导致未定义的输出。我的问题是我想将“func”的两个参数打包到一个结构中，但我无法完成这项工作:

struct MyStruct<'a, 'b> {
    pub source: &'a str,
    pub state: &'b mut Vec<&'b str>,
}
fn func(arg: MyStruct) {
    println!("{}", arg.source);
    println!("{}", arg.state[0]);
}
fn step<'a>(source: &'a str,
            state: &mut Vec<&'a str>) {
    state.push(&source[4..10]);
    let s = MyStruct{source: source, state: state};
    func(s);
    state.push(&source[4..10]);
}
fn main() {
    let source = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    {
        let mut state = Vec::<&str>::new();
        step(source, &mut state);
        step(source, &mut state);
        step(source, &mut state);
    }
}

上面的代码没有编译错误信息:

107 |             state: &mut Vec<&'a str>) {
    |             ----- consider changing the type of `state` to `&'a mut std::vec::Vec<&'a str>`
108 |     state.push(&source[4..10]);
109 |     let s = MyStruct{source: source, state: state};
    |                                             ^^^^^ lifetime `'a` required

如果我将状态状态更改为 &'a mut Vec<&'a str>，构建将失败并显示以下消息:

117 |         step(source, &mut state);
    |                           ----- first mutable borrow occurs here
118 |         step(source, &mut state);
    |                           ^^^^^ second mutable borrow occurs here
119 |         step(source, &mut state);
120 |     }
    |     - first borrow ends here

如果有人能告诉我如何完成这项工作，我将不胜感激。

注意:在此示例程序中，“源”是一个具有静态生命周期的字符串。在“真实”程序中，“源”没有静态生命周期，而是程序在运行时读取的文件内容。 "source"的生命周期与 "state"一样长或更长

Answer 1

你的函数参数中的生命周期情况是这样的:

fn step<'a>(source: &'a str,
            state: &mut Vec<&'a str>)

让我们命名在生命周期中没有显式名称的引用:

fn step<'a, 'x>(source: &'a str,
                state: &'x mut Vec<&'a str>)

现在所有的引用都有明确的生命周期，我们可以看到结构中的配置与它们在函数参数中的相互关系不对应。

如果您的结构应该遵循我们想要的相同关系:

struct MyStruct<'a: 'x, 'x> {
    pub source: &'a str,
    pub state: &'x mut Vec<&'a str>,
}

因为这是一个类型定义，我们需要添加隐含在函数中的关系 'a: 'x “'a outlives 'x”

请记住，您还需要确定类型为 MyStruct 的 s 变量所持有的借用范围——它可变地借用状态(可变地意味着独占)。因此，您需要在 let s = .. 和 f(s) 行周围插入范围，以便 s 的范围在下一步调用:

{
    let s = MyStruct{source: source, state: state};
    func(s);
}