如何将一些堆内存的所有权转移出函数？

Question

我正在尝试编写一个函数，将命令行实用程序 (image-magick) 的标准输出加载到结构的成员中。我想既然图片可能是MB，我还是尽量避免复制吧。

/// An image data container used internally.
/// Images are 8-bit single channel for now.
pub struct Image<'a> {
    /// Width of the image in pixels.
    pub width: u32,
    /// Height of the image in pixels.
    pub height: u32,
    /// The buffer containing the image data, as a slice.
    pub pixels: &'a [u8],
}

// Load a file by first using imageMagick to convert it to a .pgm file.
fn load_using_magick<'a>(path: Path) -> Image<'a> {
    use std::io::Command;

    let output:IoResult<ProcessOutput> = Command::new("convert")
        .arg("-format pgm")
        .arg("-depth 8")
        .arg(path)
        .arg("-")
        .output();
    let output_unwrapped:ProcessOutput = match output {
        Ok(o) => o,
        Err(e) => panic!("Unable to run ImageMagick's convert tool in a separate process! convert returned: {}", e),
    };

    let bytes: &[u8] = match output_unwrapped.status.success() {
        false => panic!("signal or wrong error code from sub-process?"),
        true => output_unwrapped.output.as_slice(),
    };
    // Note, width and height will eventually get parsed out of "bytes"
    // and the returned Imaeg.pixels will point to a slice of the (already)
    // heap allocated memory.  I just need to figure out ownership first...
    Image{width:10,height:10,pixels:bytes}

}

当调用标准库 std::io::Process::Command::output() 时，我想保留的大块堆是由标准库（或者可能是内核？）分配的。

借用检查器编译失败：

src/loaders.rs:41:17: 41:40 error: `output_unwrapped.output` does not live long enough
src/loaders.rs:41         true => output_unwrapped.output.as_slice(),
                                  ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
src/loaders.rs:21:51: 48:2 note: reference must be valid for the lifetime 'a as defined on the block at 21:50...
src/loaders.rs:21 fn load_using_magick<'a>(path: Path) -> Image<'a> {
src/loaders.rs:22     use std::io::Command;
src/loaders.rs:23 
src/loaders.rs:24     let output:IoResult<ProcessOutput> = Command::new("convert")
src/loaders.rs:25         .arg("-format pgm")
src/loaders.rs:26         .arg("-depth 8")
                  ...
src/loaders.rs:21:51: 48:2 note: ...but borrowed value is only valid for the block at 21:50
src/loaders.rs:21 fn load_using_magick<'a>(path: Path) -> Image<'a> {
src/loaders.rs:22     use std::io::Command;
src/loaders.rs:23 
src/loaders.rs:24     let output:IoResult<ProcessOutput> = Command::new("convert")
src/loaders.rs:25         .arg("-format pgm")
src/loaders.rs:26         .arg("-depth 8")

这对我来说有点道理；拥有我试图保留的数据块的任何东西都超出了范围，在我按值返回的结构中留下了一个悬空指针。那么我如何在返回之前将内存区域的所有权实际转移到我的结构中呢？

我已经阅读了Rust Lifetimes Manual。

Answer 1

您的签名声称，无论调用者想要什么生命周期，您都可以返回Image<'that_lifetime>。实际上，您声称返回 Image<'static>，其中包含 &'static [u8]，即指向在整个程序执行期间存在的字节片的指针。显然，您实际从中获取字节片的ProcessOutput 不会活那么久。

内存区域的所有权属于output_unwrapped，更具体地说是output_unwrapped.output（一个Vec<u8>）。你需要让这两个中的一个活着。最简单的选择是将所有权授予Image：将@​​987654330@ 设为Vec<u8>，将其移出output_unwrapped。当然，这会对Images 的所有代码处理产生持久影响，因此这是一个设计问题。图片拥有内容是否有意义？缺乏借用是否会导致任何预期用例出现问题？ （如果你不能回答这些问题，你可以继续尝试，虽然你可能要几周后才能知道。）

另一种选择是抽象所有权，即同时允许向量和切片。这甚至通过 std::borrow::Cow<[u8]> 类型在标准库中得到支持。您只需要决定是否值得额外的麻烦 - 特别是因为 pixels 出于某种原因（可能不是一个好的？），是公开的。