使用 `let` 绑定来增加值的生命周期

Posted 2023-02-22

【中文标题】使用 `let` 绑定来增加值的生命周期

【英文标题】：Using a `let` binding to increase a values lifetime

【发布时间】：2014-11-22 16:20:09

【问题描述】：

我编写了以下代码从stdin 中读取整数数组：

use std::io::self, BufRead;

fn main() 
    let stdin = io::stdin();
    for line in stdin.lock().lines() 
        let xs: Vec<i32> = line.unwrap()
            .trim()
            .split(' ')
            .map(|s| s.parse().unwrap())
            .collect();

        println!(":?", xs);
    

这很好，但是我觉得let xs 行有点长，所以我把它分成了两部分：

use std::io::self, BufRead;

fn main() 
    let stdin = io::stdin();
    for line in stdin.lock().lines() 
        let ss = line.unwrap().trim().split(' ');
        let xs: Vec<i32> = ss.map(|s| s.parse().unwrap()).collect();

        println!(":?", xs);
    

这没用！ Rust 回复了以下错误：

error[E0597]: borrowed value does not live long enough
  --> src/main.rs:6:18
   |
6  |         let ss = line.unwrap().trim().split(' ');
   |                  ^^^^^^^^^^^^^                  - temporary value dropped here while still borrowed
   |                  |
   |                  temporary value does not live long enough
...
10 |     
   |     - temporary value needs to live until here
   |
   = note: consider using a `let` binding to increase its lifetime

这让我很困惑。是line 还是ss 活得不够长？我怎样才能使用let 绑定来增加它们的生命周期？我以为我已经在使用let？

我已经阅读了lifetime guide，但我仍然无法弄清楚。谁能给个提示？

【参考方案1】：

这是关于 unwrap() 调用的，它正在获取包含的对象，但此引用应该比容器对象的寿命更长，容器对象超出了下一行的范围（没有本地绑定）。

如果你想得到更干净的代码，一个很常见的写法是：

use std::io::self, BufRead;

fn main() 
    let stdin = io::stdin();
    for line in stdin.lock().lines() 
        let xs: Vec<i32> = line.unwrap()
            .trim()
            .split(' ')
            .map(|s| s.parse().unwrap())
            .collect();

        println!(":?", xs);
    

如果没有，您可以创建与“展开”结果的绑定并使用它。

【讨论】：

所以你是说line 超出了let xs 行的范围，但不在let ss 行中，即使它们在同一个块中？

超出范围的是 line.unwrap() 结果。

谢谢，我想我开始明白了。

【参考方案2】：

在您的第二个版本中，ss 的类型是 Split<'a, char>。类型中的生命周期参数告诉我们该对象包含一个引用。为了使赋值有效，引用必须指向该语句之后存在的对象。但是，unwrap() 消耗 line；换句话说，它将Ok 变体的数据移出Result 对象。因此，引用并不指向原来的line，而是指向一个临时对象。

在您的第一个版本中，您在长表达式末尾使用临时变量，尽管调用 map。要修复您的第二个版本，您需要绑定 unwrap() 的结果以保持该值足够长的寿命：

use std::io::self, BufRead;

fn main() 
    let stdin = io::stdin();
    for line in stdin.lock().lines() 
        let line = line.unwrap();
        let ss = line.trim().split(' ');
        let xs: Vec<i32> = ss.map(|s| s.parse().unwrap()).collect();

        println!(":?", xs);
    

【讨论】：

为了确保我理解正确，CharSplits 引用了line 中的值。但实际上它引用了来自Ok 的副本，该副本在let ss 行结束后立即被丢弃。而不是仅仅保持所有值直到块结束？

是的。临时值仅对产生该值的表达式所在的语句有效。

注意，这里有两个名为line的变量：第一个是IoResult<String>（=Result<String, IoError>），第二个是String。 unwrap() 将String 从IoResult 中移动，然后IoResult 将无法使用（这也是我重用名称line 的原因：你不会无论如何都可以使用第一个line）。 String 根本没有被复制。

这很有趣。这样的举动是如何完成的？数据是否被复制而原始数据被销毁？还是堆上的字符串和指向它的原始指针被破坏了？

一个String 结构包含一个Vec，它包含一个指向数据的指针（存储在堆上）、一个长度和一个容量。发生移动时，会复制结构的成员，但不会复制引用的数据，也不运行析构函数。然后编译器使原始副本无法使用（如果您尝试使用该值，则会收到错误消息），因此您无法访问所有权已转移的数据。