何時無法推斷 Rust 借用檢查器的壽命？

Question

在大多數情況下，Rust 編譯器可以推斷壽命。 如果生命周期 scope 在運行時確定，則表示必須明確標記生命周期。

fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str {
    if x.len() > y.len() {
        x
    } else {
        y
    }
}

這里，

• 生命周期是通用的。
• 這意味着在返回 function 結果后，有一個 scope 綁定到生命周期 'a。
• 編譯器可以知道 memory 在最短生命周期內有效的信息'a.

我很好奇。 而不是使用生命周期語法，編譯器不能只采用較少的 scope 區域，生命周期 'a 可以綁定到該區域嗎？

fn main() { //larger scope
    let s1 = String::from("long string is long");

    { //fewer scope
        let s2 = String::from("xyz");
        let result = longest(s1.as_str(), s2.as_str());
        println!("The longest string is {}", result); 
    } 
      
}

即使調用方的調用棧比較復雜，scope 區域是在借用時確定的，所以同樣的問題似乎是可能的。

fn func1<'a>(x: &'a str, y: &'a str) {
   let c = String::from("hello");
   let result = func2 (a,b,c)
   ...
}

Answer 1

我認為您以錯誤的方式處理問題。 在編譯 function （例如您展示的main()時，借用檢查器不會檢查它調用的各個函數的內容，例如 long longest() ，它只檢查它們的簽名。 這是一個特性：它允許 function 的實現在不影響其簽名提供的保證的情況下進行更改。 如果main()成功編譯，您可以確定它會繼續編譯，但是只要您不更改其聲明，您修改的longest 。

在 long longest()的情況下，未注釋的簽名是模棱兩可的：

fn longest(x: &str, y: &str) -> &str

// does the above mean:
fn longest<'a, 'b>(x: &'a str, y: &'b str) -> &'a str // returns sub-slice of x
fn longest<'a, 'b>(x: &'a str, y: &'b str) -> &'b str // returns sub-slice of y
fn longest<'c>    (x: &'c str, y: &'c str) -> &'c str // returns sub-slice outlived by x and y
fn longest<'a, 'b>(x: &'a str, y: &'b str) -> &'static str  // returns static data

如果沒有生命周期注釋，我們無法僅通過查看聲明來判斷返回的&str是來自第一個&str 、第二個&str 、一個共同的生命周期，還是可能來自 static &str 。 對於非常簡單的函數，比如接受和返回單個引用的函數，編譯器會執行“ 生命周期省略”，它會機械地選擇未注釋簽名的“明顯”解釋，允許您編寫 fnlongest fn longest(x: &str) -> &str作為fn longest<'a>(x: &'a str) -> &'a str的簡單簡寫。 但是當 function 接受多個引用時，編譯器拒絕猜測並讓您拼出您想要的內容。

正如答案開頭所指出的，這常常使初學者感到困惑，編譯器絕對拒絕做的是從 function 主體推斷生命周期簽名，因為這會使簽名依賴於實現。