解析Rust struct 中的生命周期

2022-11-13 18:11:22 rust 解析生命周期

最近在用rust 写一个Redis的数据校验工具。redis-rs中具备 redis::ConnectionLike trait，借助它可以较好的来抽象校验过程。在开发中，不免要定义struct 中的某些元素为 trait object，从而带来一些rust语言中的生命周期问题。
本文不具体讨论 redis的数据校验过程，通过一个简单的例子来聊聊 struct 中 trait object 元素的生命周期问题。

首先来定义一个 base trait,该 trait 中只包含一个函数，返回String类型。

pub trait Base {
    fn say(&self) -> String;
}

接下来，定义两个实现了 Base trait 的 struct AFromBase 和 BFromBase

pub struct AFromBase {
    content: String,
}

impl Base for AFromBase {
    fn say(&self) -> String {
        self.content.clone()
    }
}

pub struct BFromBase {
    text: String,
}

impl Base for BFromBase {
    fn say(&self) -> String {
        self.text.clone()
    }
}

接下来，定义一个struct 包含两个 Base trait 的 trait object ，然后实现一个函数是 say 函数输出的字符串的拼接结果.
按照其他没有生命周期语言的编写习惯，直觉上这么写

pub struct AddTowBase {
    a: &mut dyn Base,
    b: &mut dyn Base,
}

impl AddTowBase {
    fn add(&self) -> String {
        let result = self.a.say() + &self.b.say();
        result
    }
}

最后，搞个main函数验证一下。
完整代码如下

pub trait Base {
    fn say(&self) -> String;
}

pub struct AFromBase {
    content: String,
}

impl Base for AFromBase {
    fn say(&self) -> String {
        self.content.clone()
    }
}

pub struct BFromBase {
    text: String,
}

impl Base for BFromBase {
    fn say(&self) -> String {
        self.text.clone()
    }
}

pub struct AddTowBase {
    a: &mut dyn Base,
    b: &mut dyn Base,
}

impl<'a> AddTowBase<'a> {
    fn add(&self) -> String {
        let result = self.a.say() + &self.b.say();
        result
    }
}

fn main() {
    let mut a = AFromBase {
        content: "baseA".to_string(),
    };

    let mut b = BFromBase {
        text: "baseB".to_string(),
    };

    let addtow = AddTowBase {
        a: &mut a,
        b: &mut b,
    };
    let r = addtow.add();
    println!("{}", r);
}

很遗憾，以上代码是不能编译通过的，编译时报如下错误

error[E0106]: missing lifetime specifier
  --> examples/lifetimeinstruct.rs:26:8
   |
26 |     a: &mut dyn Base,
   |        ^ expected named lifetime parameter
   |
help: consider introducing a named lifetime parameter
   |
25 ~ pub struct AddTowBase<'a> {
26 ~     a: &'a mut dyn Base,
   |

error[E0106]: missing lifetime specifier
  --> examples/lifetimeinstruct.rs:27:8
   |
27 |     b: &mut dyn Base,
   |        ^ expected named lifetime parameter
   |
help: consider introducing a named lifetime parameter
   |
25 ~ pub struct AddTowBase<'a> {
26 |     a: &mut dyn Base,
27 ~     b: &'a mut dyn Base,
   |

For more infORMation about this error, try `rustc --explain E0106`.
error: could not compile `wenpan-rust` due to 2 previous errors

编译器给出的提示很明确，要在 trait object 上添加生命周期参数，确保 struct 和他的 trait object 元素在同一生命周期，避免悬垂指针。
我们按照编译器的提示修改代码

pub struct AddTowBase<'a> {
    a: &'a mut dyn Base,
    b: &'a mut dyn Base,
}

impl<'a> AddTowBase<'a> {
    fn add(self) -> String {
        let result = self.a.say() + &self.b.say();
        result
    }
}

代码顺利通过编译。
rust 的生命周期保证了内存的安全性，同时也增加了开发者的心智负担。是在上线之前多费心思写代码，还是在上线以后忙忙活活查问题，这是个 trade off 问题。俗话讲:"背着抱着，一样沉".我本人还是倾向于把问题控制在上线之前，少折腾用户。

到此这篇关于Rust struct 中的生命周期的文章就介绍到这了,更多相关Rust struct生命周期内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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