arrays - 为什么 Rust 中作为参数传递的 &str 数组具有不同的生命周期？

问题描述

我正在学习 Rust 并且正在通过函数测试一些数组复制。我确信有内置的 Rust 函数来复制/克隆数组信息，但我认为个人实现将是一个好主意，可以帮助我理解通过函数传递引用。

fn copy_str_arr_original (a1: [&str; 60], a2: &mut [&str; 60]) {
    // copy 1 into 2
    for i in 0..60 {
        a2[i] = a1[i];
    } // change is reflected in a2 as it is passed as &mut
}

但是，这引发了these two types are declared with different lifetimes...类型&str本身的错误。经过一些进一步的研究，我尝试宣布自己的生命并将其分配给它，并且解决了它！

fn copy_str_arr_fix<'a> (a1: [&'a str; 60], a2: &mut [&'a str; 60]) {
    // copy 1 into 2
    for i in 0..60 {
        a2[i] = a1[i];
    } // change is reflected in a2 as it is passed as &mut
}

为什么会这样呢？为什么需要为数组中的值类型而不是参数本身分配生命周期？换句话说，为什么这根本不起作用？

fn copy_str_arr_bad<'a> (a1: &'a [&str; 60], a2: &'a mut [&str; 60]) {
    // does not work...           ^-----------------------^-------- different lifetimes
    for i in 0..60 {
        a2[i] = a1[i]; 
    } 
}

我仍在努力了解生命周期如何在更复杂的对象（如数组和结构）的上下文中工作，所以任何解释都将不胜感激！

标签： arraysfunctionrustlifetime

解决方案

错误消息有点令人困惑，因为它指的是根据生命周期省略规则生成的生命周期。在您的情况下，终身省略意味着：

fn copy_str_arr_original(a1: [&str; 60], a2: &mut [&str; 60])

是语法糖：

fn copy_str_arr_original<'a1, 'a2_mut, 'a2>(a1: [&'a1 str; 60], a2: &'a2_mut mut [&'a2 str; 60])

换句话说，我们有三个完全不相关的生命周期。“不相关”意味着调用者可以选择与它们关联的对象的生存时间。例如，in 中的字符串a2可能是静态的并且一直存在到程序结束，而 in 中的字符串可能在返回a1后立即被删除。copy_str_arr_original()或者反过来。如果这种自由度看起来可能会导致问题，那么您就在正确的轨道上，因为借用检查器同意您的看法。

请注意，有点违反直觉，'a2_mut生命周期的长度完全无关紧要，它可以与调用者一样长或短。我们的函数已收到引用，因此可以在函数范围内使用它。'a2_mut生命周期告诉我们它将在函数范围之外存在多长时间，我们只是不关心这一点。

'a1'a2是另一回事。由于我们从a1to复制引用a2，因此我们有效地将（类型）内部的引用转换为存储在（即）中的引用类型：a1&'a1 stra2&'a2 str

a2[i] = a1[i];  // implicitly casts &'a1 str to &'a2 str

要使其有效，&'a1 str必须是的子类型。&'a2 str虽然 Rust 没有 C++ 意义上的类和子类，但它确实有涉及生命周期的子类型。从这个意义上说，如果 A 值的值保证至少与 B 的值一样长，则 A 是 B 的子类型。换句话说，'a1必须至少与一样长'a2，表示为'a1: 'a2。所以编译：

fn copy_str_arr<'a1: 'a2, 'a2, 'a2_mut>(a1: [&'a1 str; 60], a2: &'a2_mut mut [&'a2 str; 60]) {
    for i in 0..60 {
        a2[i] = a1[i];
    }
}

演员表成功的另一种方法是只要求生命周期与您在copy_str_arr_fix(). （您还省略了'a2_mut生命周期，编译器将其正确解释为对不相关的匿名生命周期的请求。）

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