为什么临时借用是合法的？

Question

来自 C++，我很惊讶这段代码在 Rust 中有效：

let x = &mut String::new();
x.push_str("Hello!");

在 C++ 中，您不能获取临时地址，并且临时地址不会超过它出现的表达式。

临时在 Rust 中存在多长时间？而且由于x只是借用，那么字符串的所有者是谁？

Answer 1

为什么临时借用是合法的？

它是合法的，因为它在 C++ 中是非法的——because someone said that's how it should be。

临时在 Rust 中存在多长时间？既然x只是借用，那么字符串的所有者是谁？

The reference says:

表达式的临时范围是 包含表达式的最小作用域，用于以下之一：

• 整个函数体。
• 声明。
• if、while 或 loop 表达式的主体。
• if 表达式的 else 块。
• if 或 while 表达式或 match 的条件表达式 守卫。
• 匹配臂的表达式。
• lazy boolean expression 的第二个操作数。

基本上，您可以将您的代码视为：

let mut a_variable_you_cant_see = String::new();
let x = &mut a_variable_you_cant_see;
x.push_str("Hello!");

另见：

• Why can I return a reference to a local literal but not a variable?
• What is the scope of unnamed values?
• Are raw pointers to temporaries ok in Rust?

Answer 2

来自Rust Reference：

临时生命周期

在大多数位置表达式上下文中使用值表达式时，会创建一个临时未命名的内存位置，并初始化为该值，而表达式的计算结果会改为该位置

这适用，因为String::new() 是一个值表达式，并且在&mut 的下方，它位于位置表达式上下文中。现在引用运算符只需要经过这个临时内存位置，就变成了整个右边的值（包括&mut）。

但是，当创建分配给 let 声明的临时值表达式时，将使用封闭块的生命周期创建临时值

因为它被分配给变量，所以它有一个生命周期，直到封闭块结束。

这也回答了this question关于两者的区别

let a = &String::from("abcdefg"); // ok!

和

let a = String::from("abcdefg").as_str(); // compile error

在第二个变体中，临时变量被传递到as_str()，因此它的生命周期在语句的末尾结束。

Answer 3

Rust 的 MIR 提供了一些关于临时对象性质的见解；考虑以下简化情况：

fn main() {
    let foo = &String::new();
}

以及它产生的 MIR（标准 cmets 替换为我的）：

fn main() -> () {
    let mut _0: ();
    scope 1 {
        let _1: &std::string::String; // the reference is declared
    }
    scope 2 {
    }
    let mut _2: std::string::String; // the owner is declared

    bb0: {                              
        StorageLive(_1); // the reference becomes applicable
        StorageLive(_2); // the owner becomes applicable
        _2 = const std::string::String::new() -> bb1; // the owner gets a value; go to basic block 1
    }

    bb1: {
        _1 = &_2; // the reference now points to the owner
        _0 = ();
        StorageDead(_1); // the reference is no longer applicable
        drop(_2) -> bb2; // the owner's value is dropped; go to basic block 2
    }

    bb2: {
        StorageDead(_2); // the owner is no longer applicable
        return;
    }
}

您可以看到“不可见”的所有者在为其分配引用之前接收到一个值，并且该引用在所有者之前被删除，正如预期的那样。

我不确定的是为什么会有一个看似无用的scope 2，以及为什么没有将所有者放在任何范围内；我怀疑 MIR 还没有 100% 准备好。