在涉及线和地图的情况下对所有权感到困惑

Question

fn problem() -> Vec<&'static str> {
    let my_string = String::from("First Line\nSecond Line");
    my_string.lines().collect()
}

这会因编译错误而失败：

  |
7 |     my_string.lines().collect()
  |     ---------^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  |     |
  |     returns a value referencing data owned by the current function
  |     `my_string` is borrowed here

我了解此错误的含义 - 它是为了阻止您返回对超出范围的值的引用。查看所涉及函数的类型签名后，问题似乎出在lines 方法上，该方法借用了它所调用的字符串。但为什么这很重要？我正在遍历字符串的行以获得部分的向量，我返回的是这个“新”向量，而不是任何会（非法）直接引用my_string。

（我知道我可以通过仅使用字符串文字而不是使用 String::from 转换为“拥有”字符串来非常轻松地修复这个特定示例。这是一个重现问题的玩具示例 - 在我的“真实" 编码字符串变量是从文件中读取的，所以我显然不能使用文字。）

对我来说更神秘的是，对我来说应该遇到同样问题的函数的以下变体可以正常工作：

fn this_is_ok() -> Vec<i32> {
    let my_string = String::from("1\n2\n3\n4");
    my_string.lines().map(|n| n.parse().unwrap()).collect()
}

原因不可能是map 做了一些魔术，因为这也失败了：

fn also_fails() -> Vec<&'static str> {
    let my_string = String::from("First Line\nSecond Line");
    my_string.lines().map(|s| s).collect()
}

我已经玩了很长时间了，在map 中尝试了各种不同的功能——有些通过，有些失败，老实说，我不知道有什么区别。所有这一切都让我意识到我对 Rust 的所有权/借用规则如何在不平凡的情况下工作知之甚少，尽管我认为我至少了解了基础知识。因此，如果有人能给我一个相对清晰和全面的指南，了解所有这些示例中发生了什么，以及如何以某种直接的方式修复那些失败的示例，我将非常感激！

Answer 1

键是lines:&str产生的值的类型。为了避免不必要的克隆，lines 实际上返回对调用它的字符串切片的引用，当您将其收集到Vec 时，Vec 的元素只是对字符串切片的引用。因此，当然，当您的函数退出并删除字符串时，Vec 中的引用将被删除并且无效。请记住，&str 是借用字符串，String 是自有字符串。

解析有效，因为您将那些&strs 读入i32，因此数据被传输到一个新值，您不再需要对原始字符串的引用。

要解决您的问题，只需使用str::to_owned 将每个元素转换为String：

fn problem() -> Vec<String> {
    let my_string = String::from("First Line\nSecond Line");
    my_string.lines().map(|v| v.to_owned()).collect()
}

需要注意的是to_string 也可以工作，而且to_owned 实际上是ToOwned trait 的一部分，所以它对于其他借用的类型也很有用。

对于大小值的引用（str 未调整大小，因此不适用），例如 Iterator<Item = &i32>，您可以简单地使用 Iterator::cloned 克隆每个元素，这样它们就不再是引用了。

另一种解决方案是将String 作为参数，因此它以及对它的引用可以超出函数的范围：

fn problem(my_string: &str) -> Vec<&str> {
    my_string.lines().collect()
}

Answer 2

这里的问题是这一行：

let my_string = String::from("First Line\nSecond Line");

将字符串数据复制到堆上分配的缓冲区（因此不再是'static）。然后lines 返回对该堆分配缓冲区的引用。

注意&str also implements a lines method，所以不需要把字符串数据复制到堆中，直接使用你的字符串即可：

fn problem() -> Vec<&'static str> {
    let my_string = "First Line\nSecond Line";
    my_string.lines().collect()
}

Playground

避免了所有不必要的分配和复制。