rust - 如何正确解决结构中的生命周期推断？

Question

rust playground code is here .
我有一个 Token 结构，它的生命周期为 'tok ，并且扫描仪的生命周期为 'lexer .我在另一个结构解析器中使用它们，然后我遇到了一个问题:

pub struct Token<'tok> {
    pub value: Cow<'tok, str>,
    pub line: usize,
}

pub struct Scanner {
    pub source: Vec<char>,
    pub current: usize,
    pub line: usize,
}

pub struct Parser<'lexer> {
    pub curr: &'lexer Token<'lexer>,
    pub prev: &'lexer Token<'lexer>,
    scanner: &'lexer mut Scanner,
}

impl <'lexer> Parser<'lexer> {
    pub fn advance(&mut self) {
        self.prev = self.curr;
        self.curr = &self.scanner.next(); // cannot inference lifetime
    }
}

我认为问题是 Token 有生命周期 'tok , 借用检查器不知道 'tok 之间的关系和 'lexer所以它不能推断出正确的生命周期。
但是，我可以通过将其修改为 the updated code 来避免该问题。 :

pub struct Parser<'lexer> {
    pub curr: Token<'lexer>,
    pub prev: Token<'lexer>,
    scanner: &'lexer mut Scanner,
}

impl <'lexer> Parser<'lexer> {
    pub fn advance(&mut self) {
        let prev = std::mem::replace(&mut self.curr, self.scanner.next());
        self.prev = prev;
    }
}

并使用 next() 制作的 Token是静态的:

impl Scanner {
    pub fn next(&mut self) -> Token<'static> {
        Token {
            value: Cow::from(""),
            line: 0,
        }
    }
}

它确实可以编译，但我认为这并不理想，因为所有标记都从扫描仪克隆到解析器(它们不再是引用)并一直存在到解析器生命的尽头。所以内存使用量翻了一番。有没有更合适的方法来处理这个问题？

Answer 1

实际上，您的代码结构对于处理借用检查器并不理想，原因如下:

Token结构体应该被拥有，结构体本身不需要任何分配(因为 token 是拥有的，所以需要一些间接方法来允许上一个 <-> 下一个切换)

没有Parser或 Lexer应该拥有基础数据，因此很容易绑定(bind)适当的生命周期

在我们的案例中 Vec<Char>不是一个友好的类型(我们不需要拥有数据，这将使编译器更难理解生命周期)，相反我们将使用 &'str 但您可以使用&[字符])

这是一个编译得很好的例子

pub struct Token<'source> {
    pub value: Cow<'source, str>,
    pub line: usize,
}

pub struct Scanner<'source> {
    pub source: &'source str,
    pub current: usize,
    pub line: usize,
}

pub struct Parser<'source> {
    pub curr: Option<Token<'source>>,
    pub prev: Option<Token<'source>>,
    scanner: Scanner<'source>,
}
impl <'source>Scanner<'source> {
    pub fn next(&'source /* DONT Forget to bound 'source to `self` */ self) -> Token<'source> {
        Token {
            value: Cow::from(self.source), /* `self.source` is bound to `'source` so the compiler understand that the token lifetime is the same than the source's one */
            line: 0,
        }
    }
}

impl <'lexer> Parser<'lexer> {
    pub fn advance(&'lexer mut self) {
        self.prev = self.curr.take();
        self.curr = Some(self.scanner.next());
    }
}