[易学易懂系列|rustlang语言|零基础|快速入门|（5）|生命周期Lifetime]
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Lifetimes
我们继续谈谈生命周期（lifttime），我们还是拿代码来说话：
fn main() {
let mut a = vec![1, 2, 3];
let b = &mut a; // &mut borrow of `a` starts here
// some code
println!("{:?}", a); // trying to access `a` as a shared borrow, so giving an error
} // &mut borrow of `a` ends here
我们在上篇文章说到，这段代码：
println!("{:?}", a);
是过不了霸道的编译器女王的检查的？
为什么？
因为b借用了a的数据所有权，没有还回来。
所以，这时，访问a的数据时，编译器女王报错。
那要怎么办？加大括号 {}。
如下 ：
fn main() {
let mut a = vec![1, 2, 3];
{
let b = &mut a; // &mut borrow of `a` starts here
// any other code
} // &mut borrow of `a` ends here
println!("{:?}", a); // allow borrowing `a` as a shared borrow
}
我们可以看到，b 的“生命周期”，是限定在大括号 {}中的。
我们来看一个更清楚的代码：
我们现在知道，可以用大括号来限定变量或引用的生命周期。但太多大括号，会让你看得头大。
没关系，rust都为你考虑到了。下面是生命周期定义的标准写法。
翠花，上代码 ：
// No inputs, return a reference
fn function<'a>() -> &'a str {}
// Single input
fn function<'a>(x: &'a str) {}
// Single input and output, both have the same lifetime
// The output should live at least as long as input exists
fn function<'a>(x: &'a str) -> &'a str {}
// Multiple inputs, only one input and the output share same lifetime
// The output should live at least as long as y exists
fn function<'a>(x: i32, y: &'a str) -> &'a str {}
// Multiple inputs, both inputs and the output share same lifetime
// The output should live at least as long as x and y exist
fn function<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str {}
// Multiple inputs, inputs can have different lifetimes 🔎
// The output should live at least as long as x exists
fn function<'a, 'b>(x: &'a str, y: &'b str) -> &'a str {}
我们可以看到，rust用'a 这样的注解来标注“生命周期”，即：单引号字符+小写字母。
如果有多个生命周期，就用字典顺序，如：'a 'b 'c 'd,v如此类推。
那从上面 的代码注释，我们也很清楚的明白，如果定义是同一种生命周期的注解的变量或引用，它们应该是相同生命周期，用人类的话来说：命一样长。
好理解。
上面的例子，是用在函数上，那其他类型呢？
我们来看看Struct 和Enum类型
请看下面代码：
// Single element
// Data of x should live at least as long as Struct exists
struct Struct<'a> {
x: &'a str
}
// Multiple elements
// Data of x and y should live at least as long as Struct exists
struct Struct<'a> {
x: &'a str,
y: &'a str
}
// Variant with a single element
// Data of the variant should live at least as long as Enum exists
enum Enum<'a> {
Variant(&'a Type)
}
我们看到，struct中的变量，定义为同一生命周期注解'a,则它们的“命一样长”。
也很好理解。
我们再看看接口实现和特征变量，如下 ：
struct Struct<'a> {
x: &'a str
}
impl<'a> Struct<'a> {
fn function<'a>(&self) -> &'a str {
self.x
}
}
struct Struct<'a> {
x: &'a str,
y: &'a str
}
impl<'a> Struct<'a> {
fn new(x: &'a str, y: &'a str) -> Struct<'a> { // No need to specify <'a> after new; impl already has it
Struct {
x : x,
y : y
}
}
}
// 🔎
impl<'a> Trait<'a> for Type
impl<'a> Trait for Type<'a>
再看看泛型：
// 🔎
fn function<F>(f: F) where for<'a> F: FnOnce(&'a Type)
struct Struct<F> where for<'a> F: FnOnce(&'a Type) { x: F }
enum Enum<F> where for<'a> F: FnOnce(&'a Type) { Variant(F) }
impl<F> Struct<F> where for<'a> F: FnOnce(&'a Type) { fn x(&self) -> &F { &self.x } }
有同学说，如果每次写函数定义，都要显式定义生命周期注解。那不是很麻烦的一件事。
没关系，rust再次为你安排上了。
针对函数类型fn:
1.参数全部都是传递引用的函数可以直接这样定义：
..(x: &str, y: &str)
rust自动内部转化为：
..<'a, 'b>(x: &'a str, y: &'b str)
2.参数部分传递引用的函数可以直接这样定义：
..(x: i32, y: &str) -> &str
rust自动内部转化为：
..<'a>(x: i32, y: &'a str) -> &'a str
3.多个参数，有部分参数是&self或&mut self的传递引用函数：
impl Impl{ fn function(&self, x: &str) -> &str {} }
rust自动内部转化为：
impl<'a> Impl<'a>{ fn function(&'a self, x: &'b str) -> &'a str {} }
现在我们来看看静态生命周期注解： 'static
其实，就是类似java中的静态变量定义，它的生命周期是跟整个程序的生命周期一样，它一般用来定义全局变量。
如下：
static N: i32 = 5; // A constant with 'static lifetime
let a = "Hello, world."; // a: &'static str
fn index() -> &'static str { // No need to mention <'static> ; fn index ̶<̶'̶s̶t̶a̶t̶i̶c̶>̶
"Hello, world!"
}
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这里简单总结一下这几个重要的概念：
1.在Rust,对数据或资源，Rust同一时间，只允许一个所有者。所有变量都是默认不可变的，数据一旦绑定到变量，这个变量就直接对这个数据拥有所有权（ownership），如果这个绑定变量，超出作用域（一般用大括号来限定），rustlang会自动释放这个变量和数据占用的内存，这就是Rust能做到内存安全的核心原理。
2.如果，要再次绑定到另一个变量b，若数据是复制类型，数据会自动复制一份拷贝，再绑定到这个变量b上，所有权状态置为“ copied ”。若是借用类型，这个数据的所有权暂时借用给这个变量b，所有权状态置为“ moved ”。
3.资源（变量和数据）的生命周期，程序员自己控制，要保存资源的生命周期，在代码中其他调用它的时候有效（alive）。直到用完，并显示释放资源。
其实Rust的设计哲学，就是：
内存安全
零成本抽象
实用性
也就是说，Rust 语言中所有语法特性都围绕这三条哲学而设计，这也是 Rust 语言一致性的基础。
