结构体中的生命周期

结构体中的生命周期

不仅仅函数具有生命周期,结构体其实也有这个概念,只不过我们之前对结构体的使用都停留在非引用类型字段上。细心的同学应该能回想起来,之前为什么不在结构体中使用字符串字面量或者字符串切片,而是统一使用 String 类型?原因很简单,后者在结构体初始化时,只要转移所有权即可,而前者,抱歉,它们是引用,它们不能为所欲为。

既然之前已经理解了生命周期,那么意味着在结构体中使用引用也变得可能:只要为结构体中的每一个引用标注上生命周期即可:

struct ImportantExcerpt<'a> {
    part: &'a str,
}
fn main() {
    let novel = String::from("Call me Ishmael. Some years ago...");
    let first_sentence = novel.split('.').next().expect("Could not find a '.'");
    let i = ImportantExcerpt {
        part: first_sentence,
    };
    println!("{}", i.part)
}

ImportantExcerpt 结构体中有一个引用类型的字段 part,因此需要为它标注上生命周期。结构体的生命周期标注语法跟泛型参数语法很像,需要对生命周期参数进行声明 <'a>。该生命周期标注说明,结构体 ImportantExcerpt 所引用的字符串 str 生命周期需要大于等于该结构体的生命周期。

从 main 函数实现来看,ImportantExcerpt 的生命周期从第 4 行开始,到 main 函数末尾结束,而该结构体引用的字符串从第一行开始,也是到 main 函数末尾结束,可以得出结论结构体引用的字符串生命周期大于等于结构体,这符合了编译器对生命周期的要求,因此编译通过。

与之相反,下面的代码就无法通过编译:

#[derive(Debug)]
struct ImportantExcerpt<'a> {
    part: &'a str,
}

fn main() {
    let i;
    {
        let novel = String::from("Call me Ishmael. Some years ago...");
        let first_sentence = novel.split('.').next().expect("Could not find a '.'");
        i = ImportantExcerpt {
            part: first_sentence,
        };
    }
    println!("{:?}",i);
}

观察代码,可以看出结构体比它引用的字符串活得更久,引用字符串在内部语句块末尾 } 被释放后,println! 依然在外面使用了该结构体,因此会导致无效的引用。