在带有生命周期参数的函数调用中，结构体参数的生命周期如何处理？

Question

在带有生命周期参数的函数调用中，结构体参数的生命周期如何处理？

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这段代码可以通过编译器（为了澄清，生命周期没有省略）:

struct Foo<'a> {
    _field: &'a i32,
}

fn test<'a, 'b, 'c>(_x: &'a mut Foo<'c>, _y: &'b bool) {  // case 1
}

fn main() {
    let f = &mut Foo { _field: &0 };
    {
        let p = false;
        test(f, &p);
    }
}

如果我在test的定义中使用'b而不是'c，就像这样：

fn test<'a, 'b>(_x: &'a mut Foo<'b>, _y: &'b bool) {  // case 2
}

代码无法编译（“p does not live long enough”）！

在情况2中，我期望在调用test时发生以下情况：

'a被设置为f的实际生命周期，
'b被设置为Foo的实际生命周期和&p的实际生命周期的交集，即&p的生命周期，

一切都应该很好，就像情况1一样。

然而，在情况2中实际发生的事情似乎是'b被强制成Foo的生命周期，这对于&p的生命周期来说太大了，因此编译器会报错“p does not live long enough”。是这样吗？

更奇怪的是（情况3）：只有在test采用&mut时才会失败。如果我保留<'b>，但删除mut，就像这样：

fn test<'a, 'b>(_x: &'a Foo<'b>, _y: &'b bool) {  // case 3
}

代码再次通过。

有人能解释一下吗？

谢谢。

- dacker

这篇文章已经在 Rust 用户论坛上进行了交叉发布。 - Shepmaster

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Shepmaster · Accepted Answer

注意与 mut 的区别是一个关键观察点。我认为，如果你改变第二个参数的类型并给出一种可能的实现，它会更有意义：

fn test<'a, 'b>(_x: &'a mut Foo<'b>, _y: &'b i32) {
    _x._field = _y;
}

该函数具有改变 _x 的能力。这种变化也包括在 _field 中 存储新的引用。但是，如果我们能够存储具有更短寿命的引用 (您提到的交叉点)，则在内部块结束时，Foo 中的引用将变为无效状态，违反了Rust对内存安全性的保证！

使用不可变引用时，您不会面临这种危险，因此编译器允许使用。

你发现了一个重要的问题——Rust并不总是关心你在函数中做什么。在检查函数调用是否有效时，仅使用函数的类型签名。

我相信有一种花哨的方法可以使用适当的术语来表达这个概念，如逆变和协变，但我不熟悉它们，无法正确使用！^_^