Сравните смысл времени жизни, объявленного у реализации типа, со временем жизни, объявленного отдельно у метода: когда каждое из них выбирается?
Время жизни, объявленное у реализации типа, связано с конкретным параметром времени жизни самого типа и фиксируется вместе с его экземпляром. Время жизни, объявленное у метода, является отдельным параметром метода и может выбирать конкретное значение при каждом вызове.
Иными словами, параметр реализации описывает, с какими экземплярами типа работает реализация, а параметр метода — длительность конкретного заимствования во время вызова.
В Rust время жизни нужны для статической проверки заимствований без сборщика мусора. Компилятор должен доказать, что ссылка не используется после завершения существования значения, на которое она указывает.
При работе с обобщёнными типами и методами одной информации о типах недостаточно: важно различать срок жизни, сохранённый внутри экземпляра, и кратковременное заимствование самого экземпляра. Раздельные параметры позволяют выразить эти связи точно, не делая все операции зависимыми от одного срока.
Рассмотрим тип, который хранит ссылку. Его параметр времени жизни описывает, как долго эта ссылка внутри экземпляра остаётся действительной. Если метод временно заимствует сам экземпляр, срок такого заимствования может быть короче срока жизни ссылки, хранящейся в экземпляре.
Если ошибочно считать параметр реализации и параметр метода одним и тем же, можно сделать метод излишне ограниченным. Например, краткое чтение экземпляра пришлось бы связывать со всем сроком жизни хранимой ссылки, хотя для безопасного вызова достаточно краткого заимствования.
Параметр времени жизни у реализации относится к типу. Для типа, содержащего ссылку, он задаёт срок, в течение которого эта ссылка внутри конкретного экземпляра действительна. Реализация с таким параметром применима к экземплярам, чей параметр времени жизни удовлетворяет указанным ограничениям.
Параметр времени жизни метода относится только к сигнатуре этого метода. Он не меняет время жизни, с которым был создан тип, и обычно выбирается заново при каждом вызове на основе фактических аргументов и контекста использования.
В Holder<'a> параметр 'a описывает ссылку text, сохранённую в экземпляре. Метод stored возвращает именно эту ссылку, поэтому его результат связан с 'a.
Параметр 'b метода from_argument независим от 'a. Он связывает результат с аргументом value, поэтому один и тот же экземпляр Holder может использоваться с аргументами, имеющими разные времена жизни. Заимствование self в этом методе также может быть кратким и не обязано длиться столько же, сколько ссылка text.
Параметр у impl не означает, что все вызовы методов происходят в один и тот же момент или требуют одного срока временного заимствования. Он является частью описания того, для каких параметризованных экземпляров типа существует реализация. Напротив, параметр метода описывает отношение между аргументами и результатом конкретного вызова.
Не каждый параметр времени жизни метода нужно писать явно: правила элиминации могут вывести его из сигнатуры. Но логически это всё равно отдельное время жизни метода, а не параметр реализации.
Представим тип-обёртку, хранящий ссылку на конфигурацию, и метод, принимающий временный фрагмент входного сообщения. Обёртка должна жить не дольше конфигурации, но результат обработки может быть связан только с входным фрагментом.
Вариант с использованием одного параметра реализации для обеих ссылок прост, но чрезмерно ограничивает метод: входной фрагмент пришлось бы считать действительным не меньше срока жизни конфигурации. Это может запретить безопасные вызовы с короткоживущими буферами.
Вариант с отдельным параметром метода точно связывает результат с входным фрагментом. Плюс — максимальная гибкость и корректная модель безопасности; минус — более сложная сигнатура, которую нужно правильно объяснить.
Выбирают второй вариант: параметр реализации описывает данные, принадлежащие экземпляру, а параметр метода — временное заимствование, существующее только в рамках вызова. В результате компилятор разрешает короткие безопасные заимствования и сохраняет проверку времени жизни без копирования данных.
Да. Метод может возвращать ссылку, хранящуюся в экземпляре, и тогда использует параметр реализации. В таком случае результат связан с временем жизни данных внутри типа, а не обязательно с кратким временем жизни заимствования self.
Однако это не превращает время жизни реализации во время жизни любого аргумента метода. Для другого аргумента, особенно если результат зависит от него, нужен отдельный параметр или связь, выведенная правилами элиминации.
Технически области видимости могут позволять такое затенение, но это почти всегда плохая практика. Одинаковые имена создают впечатление, что речь идёт об одном времени жизни, хотя параметры могут быть независимыми.
Нужно различать не имя, а область объявления и связи в типах. Параметр реализации относится к типу, а параметр метода — к отдельному вызову метода.
impl, что экземпляр нельзя временно заимствовать на более короткий срок?Нет. Срок жизни ссылки внутри экземпляра и срок временного заимствования самого экземпляра — разные ограничения. Неизменяемое заимствование экземпляра обычно можно завершить раньше, чем истечёт время жизни хранимой в нём ссылки.
Ограничение возникает только там, где сигнатура метода связывает результат или другой аргумент с более длительным временем жизни. Само объявление параметра у реализации не запрещает короткие заимствования.