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什么是 Rust 生命周期
Rust 生命周期 (Lifetime) 是编译器用来追踪引用有效性的机制，确保引用不会指向已释放的内存（悬垂引用）。它通过显式或隐式的生命周期注解，保证内存安全。
为什么要使用生命周期
- 内存安全：防止引用失效。
- 借用检查：确保引用的使用符合所有权规则。
- 编译时验证：避免运行时错误。
- 灵活性：支持复杂的引用关系。
生命周期的定义与语法
- 语法：使用
'a（单引号加标识符）表示生命周期。 - 应用：
- 函数参数：
&'a T。 - 返回值：指定输入与输出的生命周期关系。
- 约束：
'a: 'b表示'a至少和'b一样长。
fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str {
if x.len() > y.len() { x } else { y }
}
生命周期省略规则
Rust 编译器会根据以下规则自动推断生命周期（无需显式注解）：
- 每个引用参数有独立生命周期。
- 如果只有一个输入生命周期，返回值生命周期与它相同。
- 如果方法接收
&self或&mut self，返回值生命周期与self相同。
fn first_word(s: &str) -> &str { // 省略生命周期
s.split(' ').next().unwrap()
}
生命周期与结构体
- 结构体字段若包含引用，需显式声明生命周期。
- 生命周期参数与结构体绑定。
struct Excerpt<'a> {
part: &'a str,
}
代码示例
基本生命周期
fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str {
if x.len() > y.len() { x } else { y }
}
fn main() {
let s1 = String::from("Rust");
let s2 = "Python";
let result = longest(&s1, s2);
println!("Longest: {}", result);
}
运行结果：
Longest: Python
生命周期省略
fn first_char(s: &str) -> &str { // 编译器推断生命周期
&s[0..1]
}
fn main() {
let s = "Hello";
println!("First char: {}", first_char(s));
}
运行结果：
First char: H
结构体与生命周期
struct Book<'a> {
title: &'a str,
author: &'a str,
}
fn main() {
let title = String::from("Rust Book");
let author = String::from("Jane Doe");
let book = Book {
title: &title,
author: &author,
};
println!("Title: {}, Author: {}", book.title, book.author);
}
运行结果：
Title: Rust Book, Author: Jane Doe
参考资料与出站链接
- 官方文档：
- 学习资源：
- 社区支持：
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