为什么借用检查器抱怨这些不同切片的生命周期？答案

【问题标题】：Why does borrow checker complain about the lifetimes of these different slices?为什么借用检查器抱怨这些不同切片的生命周期？
【发布时间】：2021-04-02 13:51:34
【问题描述】：

为什么，在下面的代码中，使用数组切片有效，但使用 Vec 的切片无效？

use rand::{rngs::adapter::ReadRng, RngCore};
use std::io::Read;

struct MyRng {
    rng: Box<dyn RngCore>,
}

pub fn main() {
    // Version 1: error
    //
    let data = Vec::<u8>::new();
    let data_slice = data.as_slice();

    // Version 2: works
    //
    // let data_slice = &[0_u8][..];

    // Version 3: error (!?!)
    //
    // let data = [0_u8];
    // let data_slice = &data[..];

    let read = Box::new(data_slice) as Box<dyn Read>;
    let rng = Box::new(ReadRng::new(read));

    // With this commented out, all versions work.
    MyRng { rng };
}

有几件事让我感到困惑：

如果这三种方法都在同一个范围内，有什么区别？
错误提示 data 在借用时被删除，但指向范围的末尾 - 到那时不是所有内容都被删除了吗？
为什么如果我删除 MyRng 实例化，一切正常？

【问题讨论】：

标签： vector rust slice lifetime borrow-checker

【解决方案1】：

The Rust Reference on Lifetime Elision:

如果特征没有生命周期边界，则生命周期在表达式中推断，并且在表达式之外是 'static。

所以默认情况下，装箱的 trait 对象会得到一个 'static 绑定。所以这个结构：

struct MyRng {
    rng: Box<dyn RngCore>,
}

其实展开成这样：

struct MyRng {
    rng: Box<dyn RngCore + 'static>,
}

这会迫使您生成自有类型或 'static 引用以满足界限。但是，您可以通过使您的结构通用化来完全退出隐式 'static 绑定，然后编译所有不同版本的代码：

use rand::{rngs::adapter::ReadRng, RngCore};
use std::io::Read;

struct MyRng<'a> {
    rng: Box<dyn RngCore + 'a>,
}

pub fn main() {
    // Version 1: now works
    let data = Vec::<u8>::new();
    let data_slice = data.as_slice();
    let read = Box::new(data_slice) as Box<dyn Read>;
    let rng = Box::new(ReadRng::new(read));
    let my_rng = MyRng { rng };

    // Version 2: still works
    let data_slice = &[0_u8][..];
    let read = Box::new(data_slice) as Box<dyn Read>;
    let rng = Box::new(ReadRng::new(read));
    let my_rng = MyRng { rng };

    // Version 3: now works
    let data = [0_u8];
    let data_slice = &data[..];
    let read = Box::new(data_slice) as Box<dyn Read>;
    let rng = Box::new(ReadRng::new(read));
    let my_rng = MyRng { rng };
}

playground

更直接地回答您的个人问题：

如果都在同一个范围内，这三种方法有什么区别？

作用域和生命周期不是一回事，但是这 3 种方法的主要区别在于方法 #2 创建了一个静态切片。当您将一些 &T 引用硬编码到代码中而不引用任何变量拥有的任何数据时，它会被写入二进制文件的只读段并获得 'static 生命周期。

错误表示数据在借用时被丢弃，但指向范围的末尾 - 到那时不是所有东西都被丢弃了吗？

是的，但是根据定义，您的类型要求传递的值受'static 生命周期的限制，并且由于方法#1 和#3 不会产生这样的值，因此编译器会拒绝该代码。

为什么如果我删除 MyRng 实例化，一切正常？

因为您的MyRng 结构的定义没有任何问题，只有当您尝试不正确地实例化它时，编译器才会抱怨。

【讨论】：

【解决方案2】：

[0_u8] 是一个常量，所以它经历了rvalue static promotion，允许对它的引用有一个静态的生命周期，所以它不会被丢弃。您的代码失败，因为您有一个借用局部变量 data 的切片，但尝试从中创建一个 MyRng 变量。

【讨论】：