Rust学习第九天
Rust学习第九天
1、Rust 生命周期
Rust 生命周期机制是与所有权机制同等重要的资源管理机制。
之所以引入这个概念主要是应对复杂类型系统中资源管理的问题。
引用是对待复杂类型时必不可少的机制,毕竟复杂类型的数据不能被处理器轻易地复制和计算。
但引用往往导致极其复杂的资源管理问题,首先认识一下垂悬引用:Rust 生命周期机制是与所有权机制同等重要的资源管理机制。
之所以引入这个概念主要是应对复杂类型系统中资源管理的问题。
引用是对待复杂类型时必不可少的机制,毕竟复杂类型的数据不能被处理器轻易地复制和计算。
但引用往往导致极其复杂的资源管理问题,首先认识一下垂悬引用:
1 | { |
这段代码是不会通过 Rust 编译器的,原因是 r 所引用的值已经在使用之前被释放。
上图中的绿色范围 ‘a 表示 r 的生命周期,蓝色范围 ‘b 表示 x 的生命周期。很显然,’b 比 ‘a 小得多,引用必须在值的生命周期以内才有效。
一直以来我们都在结构体中使用 String 而不用 &str,我们用一个案例解释原因:
1 | fn longer(s1: &str, s2: &str) -> &str { |
longer 函数取 s1 和 s2 两个字符串切片中较长的一个返回其引用值。但只这段代码不会通过编译,原因是返回值引用可能会返回过期的引用:
1 | fn longer(s1: &str, s2: &str) -> &str { |
这段程序中虽然经过了比较,但 r 被使用的时候源值 s1 和 s2 都已经失效了。当然我们可以把 r 的使用移到 s1 和 s2 的生命周期范围以内防止这种错误的发生,但对于函数来说,它并不能知道自己以外的地方是什么情况,它为了保障自己传递出去的值是正常的,必选所有权原则消除一切危险,所以 longer 函数并不能通过编译。
生命周期注释
生命周期注释是描述引用生命周期的办法。
虽然这样并不能够改变引用的生命周期,但可以在合适的地方声明两个引用的生命周期一致。
生命周期注释用单引号开头,跟着一个小写字母单词:
1 | &i32 // 常规引用 |
1 | fn longer<'a>(s1: &'a str, s2: &'a str) -> &'a str { |
我们需要用泛型声明来规范生命周期的名称,随后函数返回值的生命周期将与两个参数的生命周期一致,所以在调用时可以这样写:
1 | fn longer<'a>(s1: &'a str, s2: &'a str) -> &'a str { |
以上两段程序结合的运行结果:
1 | ecmascript is longer |
注意:别忘记了自动类型判断的原则。
结构体中使用字符串切片引用
这是之前留下的疑问,在此解答:
1 | fn main() { |
运行结果:
1 | s.content = string_slice |
如果对结构体 Str 有方法定义:
1 | impl<'a> Str<'a> { |
这里返回值并没有生命周期注释,但是加上也无妨。这是一个历史问题,早期 Rust 不支持生命周期自动判断,所有的生命周期必须严格声明,但主流稳定版本的 Rust 已经支持了这个功能。
静态生命周期
生命周期注释有一个特别的:**’static** 。所有用双引号包括的字符串常量所代表的精确数据类型都是 &’static str ,’static 所表示的生命周期从程序运行开始到程序运行结束。
泛型、特性与生命周期协同作战
实例
1 | use std::fmt::Display; |
这段程序出自 Rust 圣经,是一个同时使用了泛型、特性、生命周期机制的程序,不强求,可以体验,毕竟早晚用得到!