为 FFI 返回具有生命周期的结构

Question

我正在尝试将 woothee-rust 板条箱中的函数公开给 Ruby。为此，我正在解析输入字符串并尝试将结果作为 C 结构返回。我遇到了解析器的生命周期“活得不够长”的问题。我不确定为什么解析器的生命周期必须超过函数。

#![feature(libc)]
#![feature(cstr_to_str)]
#![feature(cstr_memory)]
extern crate libc;
extern crate woothee;

use woothee::parser::{Parser,WootheeResult};
use std::ffi::{CStr,CString};

#[no_mangle]
pub extern fn parse<'a>(ua_string: *const libc::c_char) -> WootheeResult<'a> {
    let input = unsafe { CStr::from_ptr(ua_string) };
    let parser = Parser::new();
    parser.parse(input.to_str().unwrap()).unwrap()
}

这是我得到的错误：

error: `parser` does not live long enough
  --> src/lib.rs:14:5
   |
14 |     parser.parse(input.to_str().unwrap()).unwrap()
   |     ^^^^^^ does not live long enough
15 | }
   | - borrowed value only lives until here
   |
note: borrowed value must be valid for the lifetime 'a as defined on the body at 11:77...
  --> src/lib.rs:11:78
   |
11 |   pub extern fn parse<'a>(ua_string: *const libc::c_char) -> WootheeResult<'a> {
   |  ______________________________________________________________________________^ starting here...
12 | |     let input = unsafe { CStr::from_ptr(ua_string) };
13 | |     let parser = Parser::new();
14 | |     parser.parse(input.to_str().unwrap()).unwrap()
15 | | }
   | |_^ ...ending here

Answer 1

扩展生命周期省略后，Parser::parse 的签名为

fn parse<'a, 'b>(&'a self, agent: &'b str) -> Option<WootheeResult<'a>>

换句话说，就是：

给定对Parser 的引用和对str 的引用，可能会返回一个WootheeResult，其中包含对Parser 或其某些组件的一个或多个引用。

但是，当函数退出时，您会立即销毁 Parser。所以，不，你不能这样做，因为这样做会允许访问对未定义内存的引用。 Rust 已阻止您在程序中引入安全漏洞。

回到错误信息，希望现在更有意义：

• “parser 的寿命不够长”
• "借来的值必须在生命周期内有效'a"

---

我还没有深入研究 woothee 的实现，但是这个签名非常令人惊讶。我可以理解它是否返回对已解析字符串的引用，而不是对 parser 的引用。这尤其令人惊讶，因为该方法采用 &self — 它不太可能根据解析修改内部，那么为什么它会返回对自身的引用？

查看Parser::new的实现，生命周期似乎是从dataset::get_default_dataset驱动的：

pub fn get_default_dataset<'a>() -> HashMap<&'a str, WootheeResult<'a>>

如Is there any way to return a reference to a variable created in a function? 中所述，您不能返回对局部变量的引用，除非该局部变量是'static。需要注意的是，我没有尝试过这个，我有 80% 的把握可以将 crate 更改为从 get_default_dataset 返回 'static 字符串，然后 parse 将是

impl<'a> Parser<'a> {
    fn parse<'b>(&'b self, agent: &'b str) -> Option<WootheeResult<'a>>
}

而WootheeResult 将是WootheeResult<'static>，然后事情就会“正常工作”。