生成器模式 - 借用的值存活时间不足

Question

我想实现一个简单的构建器，但是在处理生命周期时遇到了困难。以下代码会出现 "borrowed value does not live long enough" 的错误。这个问题看起来与这个问题类似。如果我将 t 存储在可变变量中并调用 s 和 finalize，则可以正常工作，但我希望让这个一行代码正常工作。我做错了什么？

struct Type<'a> {
    s: &'a String,
}

struct TypeBuilder {
    s: String,
}

impl TypeBuilder {
    fn new() -> TypeBuilder {
        TypeBuilder { s: "".to_string() }
    }

    fn s(&mut self, s: String) -> &mut TypeBuilder {
        self.s = s;
        self
    }

    fn finalize(&self) -> Type {
        Type { s: &self.s }
    }
}

fn main() {
    let t = TypeBuilder::new()
                    .s("a".to_string())
                    .finalize();
    println!("string: {}", t.s);
}

- anderspitman

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我针对这个常见的 Rust 错误 error[E0716] error E0716: temporary value dropped while borrowed (rust) 提出了一个简明扼要的问题。它链接回这个问题。 - JamesThomasMoon

Answer 1

问题在于你使用基于来自TypeBuilder的String的字符串切片创建了一个Type，但是用new()创建的TypeBuilder实例在同一let语句中立即被销毁，所以如果允许这样做，字符串切片就会变得悬空。这就是为什么先将TypeBuilder存储在变量中时它能正常工作的原因。

你实现的builder存在问题，因为builder拥有其构建的值的数据：Type引用了TypeBuilder的内容。这意味着Type实例始终与TypeBuilder实例相关联，你不能创建Type并丢弃TypeBuilder。然而，这真的很不自然-构建器通常是仅在构建过程中需要的瞬态对象。

因此，为了使builder模式正常工作，你的Type必须成为数据的所有者：

struct Type {
    s: String,
}

然后应该通过值传递构建器，然后在finalize()中消耗：

impl TypeBuilder {
    fn new() -> TypeBuilder {
        TypeBuilder { s: "".to_string() }
    }

    fn s(mut self, s: String) -> TypeBuilder {
        self.s = s;
        self
    }

    fn finalize(self) -> Type {
        Type { s: self.s }
    }
}

这样做，您的建筑代码应该会完全按照原样工作。

- Vladimir Matveev

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太棒了，谢谢。实际上这与我开始的相似，但我遇到了问题，我认为是因为我在我的修改器函数中使用了“&mut self”，而不是使用“mut self”进行消耗。 - anderspitman

你知道为什么在这里使用&mut self吗？（http://doc.rust-lang.org/1.0.0-beta/book/method-syntax.html#builder-pattern） - anderspitman

在这种情况下，使用&mut self/&self的方法是可行的，因为该构建器仅适用于Copy数据，并且由构建器构建的结构体不包含对构建器的引用。但对于String和其他类型的拥有非可复制数据的情况，此方法将无法正常工作。 - Vladimir Matveev