rust - 了解 Rust 中参数化结构的生命周期

Question

以下代码

struct Cat<'a, T> {
    coolness: &'a T,
}

提示说

error[E0309]: the parameter type `T` may not live long enough
 --> src/main.rs:2:5
  |
1 | struct Cat<'a, T> {
  |                - help: consider adding an explicit lifetime bound `T: 'a`...
2 |     coolness: &'a T,
  |     ^^^^^^^^^^^^^^^
  |
note: ...so that the reference type `&'a T` does not outlive the data it points at
 --> src/main.rs:2:5
  |
2 |     coolness: &'a T,
  |     ^^^^^^^^^^^^^^^

在明确的生命周期限制下，它可以编译。当我实例化其中 T 是 &i32 的结构时，尽管每个引用具有不同的生命周期，但代码都会编译。我的理解是，编译器认为内部 & 比外部 & 生命周期更长:

struct Cat<'a, T>
where
    T: 'a,
{
    coolness: &'a T,
}

fn main() {
    let b = 10;
    {
        let c = &b;
        {
            let fluffy = Cat { coolness: &c };
        }
    }
}

Cat {coolness: &c } 是否扩展为 Cat {coolness: &'a &'a i32 }？对于更多嵌套引用，内部引用是否也假设具有相同的生命周期等等？

Answer 1

Does Cat { coolness: &c } expand to Cat { coolness: &'a &'a i32 }?

是的，Cat以对引用的引用结束。这可以通过以下代码编译来证明:

let fluffy = Cat { coolness: &c };
fn is_it_a_double_ref(_x: &Cat<&i32>) {}
is_it_a_double_ref(&fluffy);

但是，每个引用的生命周期不一定相同。

My understanding is that the compiler sees that the inner & outlives the outer &

没错。而这正是 T: 'a 所在的位置。绑定(bind)开始发挥作用。

生命周期一开始有点难以理解。他们对T中包含的引用进行了限制。 。例如，给定边界 T: 'static ，不包含任何引用或仅包含 'static 的类型引用文献，例如i32和&'static str ，满足边界，而包含非 'static 的类型引用文献，例如&'a i32 ，不要，因为'a: 'static是假的。更一般地说，给定界限 T: 'a ，类型T对于每个生命周期参数 'x 满足边界条件上T , 'x: 'a为 true(没有生命周期参数的类型通常满足界限)。

现在回到您的代码。让我们给这些引用文献起一些名字。我们会说 coolness 的类型是 &'fluffy &'c i32 。 'c是变量 c 的生命周期和'fluffy是变量 fluffy 的生命周期(与直觉相反，生命周期编码借用的范围，而不是引用对象的生命周期，尽管编译器确实检查借用不会超出引用对象的生命周期)。这意味着 Fluffy 的类型是 Cat<'fluffy, &'c i32> 。是真的吗&'c i32: 'fluffy ？

检查是否&'c i32: 'fluffy是 true，我们需要检查是否 'c: 'fluffy是真的。 'c: 'fluffy为 true，因为变量 c fluffy 之后超出范围.