如何在处理生命周期的情况下存储引用？

Question

如何在处理生命周期的情况下存储引用？

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正如dynamic_reload库示例所建议的那样，我收集了符号（Symbol）而不是每次提取它们，但是Symbol需要生命周期。使用生命周期会改变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'，这是一个有效的解决方法吗？

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));
    }
}

我仍然需要将Arc<Lib>保留在向量中，因为Symbol没有实现PartialEq。

- Marco Napetti

为什么不将它们装箱？ - Boiethios

@Boiethios 你是指 Arc<Box<Symbol<'a, extern...>>> 吗？还是只在向 Vec 插入 Symbol 时使用 Box？但类型定义仍将包含生命周期... - Marco Napetti

哦，抱歉，我没读过 Symbol 的定义... - Boiethios

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Shepmaster · Accepted Answer

如何在不涉及生命周期的情况下存储引用？

98％的情况下答案是：您不需要。生命周期是使用Rust的最大原因之一。生命周期可以在编译时强制执行，确保您的引用始终引用有效的内容。如果您希望“忽略”生命周期，则Rust可能不是实现特定设计的最佳语言。您可能需要选择其他语言或设计。

将Symbol的生命周期更改为“static”是否是有效的解决方法？

“transmute” 是一个大锤子，适用于各种好的和坏的想法和实现。我建议永远不要直接使用它，而是将其包装在一层抽象中，以某种方式帮助您强制执行适当的限制，使特定的转换正确。

如果您选择使用transmute，则意味着您承担编译器之前的全部责任。您需要确保引用始终有效，否则将会导致未定义行为，并且您的程序可以执行任意数量的非常糟糕的操作。

针对您的特定情况，您可能可以使用租赁箱将“库”和“指向库的引用”保留在单个结构中，从而隐藏Symbol的生命周期。实际上，Rental使用libloading作为激励示例，而libloading则支持dynamic_reload。更多细节和陷阱，请参见为什么不能在同一个结构体中存储值和对该值的引用？。

我不太乐观这会起作用，因为DynamicReload::update需要一个&mut self。在该方法调用期间，它很容易使所有现有引用无效。

另请参见：