rust - 为什么我需要这些生命周期而不需要其他生命周期，如何知道正确的签名以及如何识别需要生命周期的参数？

Question

这是我的第一段 Rust 代码。我将生命周期参数添加到内部函数只是因为编译器告诉我这样做。虽然我看懂了 Rust 书中的终身解释，但我不可能自己写这个签名。

fn transform_the_expression() {
    fn create_formula<'t>(formula: & mut HashMap<& str, &'t str>, input: &'t str, re: Regex)->std::borrow::Cow<'t, str>{
        let replacement = re.find(input).unwrap();
        formula.insert("1", replacement.as_str());
        let rest = re.replace(input, "1");
        return rest;
    }

    let input = "(a+(b*c))";
    use regex::Regex;
    let re = Regex::new(r"\([\w\d][/*+-^][\w\d]\)").unwrap();
    use std::collections::HashMap;
    let mut formula = HashMap::new();

    let result = create_formula(&mut formula, input, re);

    println!("result = {:?}", result);

}

• 为什么签名中的这 3 个地方需要生命周期？
• 为什么其他地方不需要它们？
• 如果编译器不告诉我该做什么，我将如何编写正确的签名？
• 如何识别需要生命周期的参数？

Answer 1

编译器很擅长告诉您何时需要指定生命周期，但不一定擅长让您知道哪些生命周期。

首先，值得一提的是每个引用都有 生命周期；只是有lifetime elision rules这说明如果您不指定它们，编译器将如何填充它们。

回到你的签名:

fn create_formula(formula: & mut HashMap<& str, &str>, input: &str, re: Regex)->std::borrow::Cow<_, str>

第一个绝对需要的生命是Cow<_, str>中的那个;你需要有一个生命周期来声明这个函数。有两种选择:声明一个，或使用 'static .在这种情况下，Cow可能指向 input 的一部分参数，所以你需要把它们绑在一起。首先，需要通过添加 <'t> 来声明新的生命周期。 (任何名称都可以)在函数名称之后，然后将其用于 input和返回类型:

fn create_formula<'t>(formula: & mut HashMap<& str, &str>, input: &'t str, re: Regex)->std::borrow::Cow<'t, str>

最后，您将借用 input 的部分内容进入HashMap .如果input生命周期(我们现在命名为 't )与 HashMap 无关值，有人可以传入比输入生命周期更长的 HashMap ，从而导致映射中出现悬空指针。所以我们也需要对其进行约束，给出最终版本:

fn create_formula<'t>(formula: & mut HashMap<&str, &'t str>, input: &'t str, re: Regex)->std::borrow::Cow<'t, str>

关键是函数签名需要让编译器相信所有引用的使用都是安全的，这通常意味着你必须在默认情况下明确不同引用参数(和生命周期参数类型)之间的关系(通过省略规则)不要说正确的话。