如何在不必处理生命周期的情况下存储引用？

Question

按照the dynamic_reload crate's example的建议，我收集了Symbols，而不是每次都提取它们，但是Symbol需要一个生命周期。使用生命周期会更改方法签名并破坏与方法 DynamicReload::update 的兼容性。

使用std::mem::transmute 将Symbol 的生命周期更改为'static 是否有效？

extern crate dynamic_reload;

use dynamic_reload::{DynamicReload, Lib, Symbol, Search, PlatformName, UpdateState};
use std::sync::Arc;
use std::time::Duration;
use std::thread;
use std::mem::transmute;

struct Plugins {
    plugins: Vec<(Arc<Lib>, Arc<Symbol<'static, extern "C" fn() -> i32>>)>,
}

impl Plugins {
    fn add_plugin(&mut self, plugin: &Arc<Lib>) {
        match unsafe { plugin.lib.get(b"shared_fun\0") } {
            Ok(temp) => {
                let f: Symbol<extern "C" fn() -> i32> = temp;
                self.plugins.push((plugin.clone(), Arc::new(unsafe { transmute(f) })));
            },
            Err(e) => println!("Failed to load symbol: {:?}", e),
        }
    }

    fn unload_plugins(&mut self, lib: &Arc<Lib>) {
        for i in (0..self.plugins.len()).rev() {
            if &self.plugins[i].0 == lib {
                self.plugins.swap_remove(i);
            }
        }
    }

    fn reload_plugin(&mut self, lib: &Arc<Lib>) {
        Self::add_plugin(self, lib);
    }

    // called when a lib needs to be reloaded.
    fn reload_callback(&mut self, state: UpdateState, lib: Option<&Arc<Lib>>) {
        match state {
            UpdateState::Before => Self::unload_plugins(self, lib.unwrap()),
            UpdateState::After => Self::reload_plugin(self, lib.unwrap()),
            UpdateState::ReloadFailed(_) => println!("Failed to reload"),
        }
    }
}

fn main() {
    let mut plugs = Plugins { plugins: Vec::new() };

    // Setup the reload handler. A temporary directory will be created inside the target/debug
    // where plugins will be loaded from. That is because on some OS:es loading a shared lib
    // will lock the file so we can't overwrite it so this works around that issue.
    let mut reload_handler = DynamicReload::new(Some(vec!["target/debug"]),
                                                Some("target/debug"),
                                                Search::Default);

    // test_shared is generated in build.rs
    match reload_handler.add_library("test_shared", PlatformName::Yes) {
        Ok(lib) => plugs.add_plugin(&lib),
        Err(e) => {
            println!("Unable to load dynamic lib, err {:?}", e);
            return;
        }
    }

    //
    // While this is running (printing a number) change return value in file src/test_shared.rs
    // build the project with cargo build and notice that this code will now return the new value
    //
    loop {
        reload_handler.update(Plugins::reload_callback, &mut plugs);

        if plugs.plugins.len() > 0 {
            let fun = &plugs.plugins[0].1;
            println!("Value {}", fun());
        }

        // Wait for 0.5 sec
        thread::sleep(Duration::from_millis(500));
    }
}

我仍然必须将Arc<Lib> 保留在向量中，因为Symbol 没有实现PartialEq。

Answer 1

如何在不处理生命周期的情况下存储引用？

98% 的情况的答案是：你没有。生命周期是使用 Rust 的最大原因之一。生命周期强制，在编译时，您的引用将始终引用有效的东西。如果您希望“忽略”生命周期，那么 Rust 可能不是实现特定设计的最佳语言。您可能需要选择不同的语言或设计。

使用std::mem::transmute 将Symbol 的生命周期更改为'static 是否有效？

transmute 是大锤子，适用于各种好的和坏的想法和实现。我建议不要直接使用它，而是将它包装在一个抽象层中，以某种方式帮助您实施适当的限制，使特定的转换正确。

如果您选择使用transmute，您将承担编译器之前的全部责任。您需要确保引用始终有效，否则您将调用未定义的行为，并且允许您的程序执行任意数量的非常糟糕的事情。

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对于您的具体情况，您也许可以使用the Rental crate 将“库”和“对库的引用”保留在一个隐藏@987654332 生命周期的结构中@s。事实上，Rental 使用 libloading 作为激励示例，并且 libloading 为 dynamic_reload 提供了动力。看 Why can't I store a value and a reference to that value in the same struct? 了解更多详情和陷阱。

我并不乐观，因为DynamicReload::update 需要&mut self。在该方法调用期间，它可以轻松地使所有现有引用无效。

另见：

• Why can't I store a value and a reference to that value in the same struct?
• How can I avoid a ripple effect from changing a concrete struct to generic?