生命周期的概念

生命周期這個(gè)概念其他語言中沒有，可能是爭(zhēng)議最大的Rust的特性了。

生命周期的存在主要是為了解決空懸指針的問題，也就是對(duì)象釋放掉了，但是還保留著指針，這個(gè)時(shí)候指針就指向NULL

Rust 1.0之前的版本沒有生命周期自動(dòng)推導(dǎo)，之后rust的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在某些模式下完全沒有必要手動(dòng)寫出生命周期，可以由編譯器自動(dòng)推導(dǎo)。在函數(shù)內(nèi)部的變量可以自動(dòng)確定生命周期，但是涉及到傳入的參數(shù)和傳出的參數(shù)時(shí)，rust不能夠確認(rèn)生命周期，因此需要我們手動(dòng)確認(rèn)

編寫rust函數(shù)需要注意函數(shù)內(nèi)的變量的生命周期不能比函數(shù)外的變量的生命周期長(zhǎng)。

普通函數(shù)中自動(dòng)省略了<'a>位置和泛型的位置一樣，可以理解為泛型生命周期，因?yàn)榭梢越o多個(gè)輸入變量指定生命周期，注意函數(shù)中的生命周期只是一個(gè)標(biāo)注，不能改變實(shí)際參數(shù)的生命周期。

一個(gè)生命周期的例子如下，程序執(zhí)行到x=&f.x下一條程序時(shí)，f自動(dòng)釋放了，這時(shí)候x就指向了null，就是一個(gè)空懸指針，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。

struct Foo<'a> {
    x: &'a i32,
}
fn main() {
    let x;                    // -+ x goes into scope
                              //  |
    {                         //  |
        let y = &5;           // ---+ y goes into scope
        let f = Foo { x: y }; // ---+ f goes into scope
        x = &f.x;             //  | | error here
    }                         // ---+ f and y go out of scope
                              //  |
    println!("{}", x);        //  |
}                             // -+ x goes out of scope

生命周期的三原則

生命周期省略有三條基本原則，符合這三條基本原則的函數(shù)就可以自動(dòng)推導(dǎo)生命周期，其他情況就需要我們手動(dòng)指定。

1. 每一個(gè)被省略的函數(shù)參數(shù)都有一個(gè)自己的且不同的生命周期參數(shù)。
   沒有指定的情況下默認(rèn)每個(gè)函數(shù)的參數(shù)都有一個(gè)自己的生命周期值'a 'b 'c 依此類推。
2. 如果剛好有一個(gè)輸入生命周期，不管是否省略，這個(gè)生命周期被賦予所有函數(shù)返回值中被省略的生命周期。
   如果在函數(shù)聲明的時(shí)候手動(dòng)指定了一個(gè)<'a>那么，默認(rèn)所有省略的參會(huì)之都是這個(gè)生命周期。
3. 如果有多個(gè)輸入生命周期，不過它們當(dāng)中有一個(gè)是&self或者&mut self，self的生命周期被賦予所有省略的輸出生命周期。
   只要有&self或&mut self，那么所有的強(qiáng)制所有參數(shù)和返回值的生命周期都為self的生命周期。

舉個(gè)例子

fn longest(x:&str,y:&str) -> &str{
  if x.len()>y.len() {
        x
  }else {
        y
  }
}

這段函數(shù)會(huì)報(bào)錯(cuò)。

image.png

因?yàn)榘凑杖瓌t的第一條，會(huì)自動(dòng)給x和y分配不同生命周期a和b，那么不能確定返回值的生命周期是什么。因此會(huì)報(bào)錯(cuò)。

改為

fn longest(x:&'a str,y:&'b str) -> &str {

}

此時(shí)就會(huì)返回x和y中生命周期最短的那個(gè)。雖然x和y傳入的參數(shù)的生命周期可能不同，但是在函數(shù)中x和y生命周期相同，都為最短的那個(gè)。