面试题：Rust结构体中匿名生命周期的作用域界定及应用

Question

考虑如下Rust结构体定义： ```rust struct Data<'a> { value: &'a i32, } ``` 现在假设我们有另一个结构体`Container`，它包含一个`Data`类型的成员，并且`Container`的方法需要返回`Data`中的`value`。请编写代码实现这个功能，并详细说明在这个过程中匿名生命周期是如何在不同结构体和方法间界定作用域的，以保证内存安全。

Answer 1

struct Data<'a> {
    value: &'a i32,
}

struct Container<'a> {
    data: Data<'a>,
}

impl<'a> Container<'a> {
    fn get_value(&self) -> &'a i32 {
        self.data.value
    }
}

匿名生命周期界定说明

1. Data结构体：Data结构体中的value字段具有生命周期'a，这意味着value引用的数据的生命周期至少与Data实例的生命周期一样长。
2. Container结构体：Container结构体包含一个Data类型的成员data，它也有生命周期'a。这表明Container实例的生命周期与它内部Data实例及其引用的数据的生命周期紧密相关。
3. get_value方法：在Container的get_value方法中，返回类型为&'a i32。这里的'a生命周期与Container实例的生命周期参数'a是同一个，这确保了返回的引用与Container实例以及Data实例的生命周期保持一致。这样就保证了内存安全，因为返回的引用在Container实例存活期间一直有效，避免了悬空引用的问题。如果没有正确界定这些生命周期，编译器会报错，提示生命周期不匹配等问题，从而阻止可能导致内存不安全的代码通过编译。