如何在主函数中创建一个变量并调用需要具有“静态生命周期”的函数？

Question

我定义了一个结构体，其中包含一个定义静态生命周期的函数：

impl MyStruct {
    pub fn doSomething(&'static self) {
        // Some code goes here
    }
}

我在主函数中这样使用:

fn main() {
    let obj = MyStruct {};
    obj.doSomething();
}

这里的意图是让doSomething调用阻塞并在应用程序的生命周期内执行。

我遇到了有关生命周期检查的问题，它表明它可能会超出main函数的生命周期，这对我来说似乎很奇怪，因为一旦main完成，应用程序就应该退出。

有没有办法实现这个？

- user1282993

---

你想要做什么？ - Boiethios

@Boiethios，我说的就是这个问题。那个函数调用了另一个需要静态生命周期的函数，因此该函数本身需要静态生命周期才能符合这些要求。我需要从主函数中调用该函数，但编译器阻止了这样做，因为结构体显然比主函数存在更久的时间。 - user1282993

@Boiethios hyper在运行服务器和处理每个请求时需要静态运行时。更糟糕的是，它实际上是两层静态要求（两个闭包）。 - user1282993

@Boiethios，问题解决了！你能把它提交为答案，这样我就可以接受它了吗？ - user1282993

@lyptt 抱歉，我很忙。你可以接受一个适合你的答案。 - Boiethios

Answer 1

创建具有 "static" 生命周期的引用的主要方法是使变量成为静态变量。 静态变量是可以在编译时创建的变量：

struct MyStruct;

impl MyStruct {
    pub fn do_something(&'static self) {}
}

static OBJ: MyStruct = MyStruct;

fn main() {
    OBJ.do_something();
}

随着Rust的常量求值故事的改善，这种情况会更加普遍，但它永远不会允许在运行时进行配置。

一种更少见的方法是有意地泄漏内存，产生一个将“永久”持续的引用。这应该被反对，因为泄漏内存不是件好事：

fn main() {
    let obj = Box::leak(Box::new(MyStruct));
    obj.do_something();
}

还有创建单例的可能性：

• 如何创建全局、可变的单例？
• 如何在Rust中创建一个安全的静态单例？

因为一旦main完成，应用程序就会退出。

也许是这样，但编译器并不会特别处理main的生命周期。

---

当运行服务器和处理每个请求时，hyper需要一个静态运行时。

不，它没有。它有一个绑定为: 'static，这意味着传递的任何引用都必须是'static，但你根本不需要传递裸引用。

对于这种模式，最常见的做法是传递像Arc这样的东西。这允许共享底层资源。

pub fn do_something<F, T>(f: F)
where
    F: Fn() -> T + 'static,
    T: 'static,
{
    // "spawn" 3 threads
    f();
    f();
    f();
}

struct MyStruct;

static OBJ: MyStruct = MyStruct;

fn main() {
    // OK
    do_something(|| &OBJ);

    // Not OK
    let another = MyStruct;
    do_something(|| &another);

    // OK
    use std::sync::Arc;
    let shared = Arc::new(MyStruct);
    do_something(move || shared.clone());
}

你甚至可以使用内部可变性来进行动态重构。参见：内部可变性。

另请参见：

• 如何在线程中使用静态生命周期？

- Shepmaster

---

是的，我有一个包装类需要一个对self的引用，我可以传递一个 Arc 来解决这个特定的问题，但它仍然有各种 'static 的问题。 - user1282993

根据Rust参考资料中的@Shepmaster所说，“静态物品在程序结束时不会调用drop”，因此，静态变量和Box :: leak基本上是相同的，除了后者在堆上分配内存。 说实话，考虑到Rust如何烦人地初始化静态变量，Box :: leak似乎是一种更好的使用运行时初始化创建静态变量的方式。 - Eloff

@Eloff 我不明白你评论的目的是什么。答案已经列出了泄漏内存作为一种解决方案。 - Shepmaster

@Shepmaster，你提到了“这应该被反对，因为泄漏内存不是一件好事”，确实听起来很可怕。但这正是Rust静态工作的方式，所以我认为在这种特定的用例中不应该被反对。 - Eloff

Answer 2

一种朴素的方法是使用 static 变量，但是如果您需要在 main 函数中实际设置值，则需要使用不安全的代码：

static mut OBJ: MyStruct = MyStruct;

fn main() {
    unsafe {
        OBJ = MyStruct {};
        OBJ.doSomething();
    }
}

对于可变静态内容，做任何操作都是不安全的。

更好的方法是使用库(lazy_static)来处理不安全代码。

use lazy_static::lazy_static;

fn main() {
    lazy_static!{
        static ref OBJ: MyStruct = MyStruct {};
    }
    OBJ.doSomething();
}

- Peter Hall