Risposta

In Rust, i lifetimes definiscono l'ambito di visibilità dei riferimenti, in modo che il compilatore possa assicurarsi che i puntatori non siano pendenti (non ci sono riferimenti pendenti). Questo garantisce la sicurezza della memoria durante la compilazione senza la necessità di un garbage collector.

Quando lavori con i riferimenti, Rust richiede di specificare esplicitamente il loro lifetime quando il compilatore non può dedurlo da solo. Di solito, questo viene fatto utilizzando la sintassi 'a:

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

Qui entrambi i parametri e il valore di ritorno hanno lo stesso lifetime, il che garantisce che il riferimento restituito non viva più a lungo di uno dei argomenti.

I lifetimes non modificano la durata della vita dei dati, ma la descrivono solo al compilatore.

Domanda insidiosa

È possibile restituire un riferimento a una variabile locale all'interno di una funzione?

No, non è possibile: poiché tale variabile verrà distrutta all'uscita dalla funzione. Esempio:

fn foo() -> &String { // errore di compilazione!
    let s = String::from("hello");
    &s
} // riferimento a s diventa non valido

Il compilatore non permetterà di compilare tale codice: ti proteggerà dall'uso di riferimenti a dati distrutti.

Esempi di errori reali a causa della mancata conoscenza delle sfumature dell'argomento

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Storia

Nel team sono emerse molte perdite di memoria quando le funzioni restituivano accidentalmente riferimenti a buffer locali. Questo ha causato problemi, e solo il compilatore ha salvato la situazione iniziando a lamentarsi sui lifetimes. A causa della frequente comparsa di tali errori, è stata adottata la regola di specificare esplicitamente il lifetime se la funzione lavora con strutture complesse con riferimenti annidati.

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Storia

Nel progetto è stato scritto del codice generico per la cache dei dati. Con una progettazione scorretta dei parametri generici lifetime, si è verificato l'errore "cannot infer lifetime" e non è stato possibile dedurre la durata della vita dei dati memorizzati nella cache. Questo ha portato a impostare le annotazioni di lifetime con tentativi ed errori, fino a quando non è stata presa la decisione di separare i dati memorizzati in cache e quelli non memorizzati in cache in strutture diverse.

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Storia

Uno dei colleghi ha cercato di implementare un pool di connessioni utilizzando riferimenti agli oggetti delle connessioni, ma non ha considerato che i lifetimes delle connessioni non coincidevano con il lifetime del pool. Di conseguenza, sono emersi riferimenti pendenti dopo il rilascio delle connessioni, che sono stati notati solo durante i test complessivi. Dopo questo, il progetto è passato a wrapper sicuri (Arc<Mutex<T>>).