Rust 中的 static 生命周期标注

Rust 中有的 static 生命周期意味着该类型的生命周期同整个程序的生命周期相同，意味着编译器会认为它一直是有效的。

在 Rust 中，有两种使用 static 生命周期标注的方法：

1. 一种是类型本身的生命周期为 static: T: 'static.
2. 另一种是，该类型指向的数据的生命周期为 static: T: &'static.

它们之间是有本质区别的。

T: ‘static

它表示规定 T 类型本身的生命周期是是 static 的。

use std::fmt::Display;

fn main() {
    static_bound("a static str"); // OK
}

// 'static 要求 T 类型的可以在 'static 生命周期内使用
fn static_bound<T: Display + 'static>(t: T) {
  println!("{}", t);
}

这是 OK 的，因为 static_bound 的参数要求生命周期必须为 static,而字符串字面值的生命周期正好符合。

但是下面的写法是错误的：

use std::fmt::Display;

fn main() {
    {
        let a_str = "a string".to_string();
        // 通过引用传递，生命周期依赖于 a_str 的作用域
        // 然而 a_str 的作用域不是整个程序(static)
        static_bound(&a_str); // OK
    }
}

// 'static 要求 T 类型的可以在 'static 生命周期内使用
fn static_bound<T: Display + 'static>(t: T) {
  println!("{}", t);
}

a_str 的生命周期不是 static，而 static_bound 要求 T 类型的生命周期必须为 static，所以编译报错，提示 a_str 存活的不够长。

T: ‘&static

我们将 static_bound 的参数列表改一下 (t: &T)，表示T的引用的内容的生命周期是 static,此时编译通过。

use std::fmt::Display;

fn main() {
    {
        let a_str = "a string".to_string();
        // 通过引用传递，生命周期依赖于 a_str 的作用域
        // 然后 a_str 的作用域不是整个程序(static)
        static_bound(&a_str); // OK
    }
}

// 'static 要求 T 类型的可以在 'static 生命周期内使用
fn static_bound<T: Display + 'static>(t: &T) {
  println!("{}", t);
}

这是因为 &'static 不管类型本身的生命周期，它只在乎引用所指向的内存中的数据是否在整个程序运行中存在。

那么 &a_str 指向一个字符串字面值，它一定在整个程序运行中存在，所以编译通过，它不在乎引用本身的作用域。

总结

通过上述例子可以看到:

1. T: 'static 在乎的是 T 类型本身的生命周期，也就是 T 类型本身的作用域;

2. T: &'static 在乎的是 T 类型指向的数据的作用域。

在一般代码实践中，应该避免使用 T: &'static ，因为这表明，即使 T 类型的作用域不是整个程序运行周期，编译器也会使其通过编译，就如第三个例子。

然而在遇到难以解决的生命周期的问题的时候，可以适当使用 T: 'static 使程序通过编译，使编译器理解我们的意思，不再阻拦我们。

最后修改于 2024-12-01