面试题：Rust函数生命周期与借用检查器

生命周期标注目的：在Rust中，每个引用都有一个与之关联的生命周期。生命周期是指引用保持有效的作用域。当函数有引用参数或返回引用时，必须明确标注这些引用的生命周期，以便借用检查器能够确保在引用使用期间，被引用的数据不会被释放。
借用检查器工作原理：借用检查器在编译时检查代码，确保所有引用都是有效的。它通过验证生命周期标注来实现这一点。例如，对于一个函数，如果其参数是引用，借用检查器会检查这些引用在函数调用期间是否有效；如果函数返回引用，借用检查器会检查返回的引用在调用者的作用域内是否有效。

fn main() {
    let r;
    {
        let x = 5;
        r = &x;
    }
    println!("r: {}", r);
}

上述代码会报错，因为r引用的x在{}块结束时被释放，而r在块外使用。借用检查器会提示类似于 error[E0597]: x does not live long enough 的错误，指出x的生命周期不够长，无法支持r的使用。 2. 修正方法

fn main() {
    let x = 5;
    let r = &x;
    println!("r: {}", r);
}

通过将x的作用域扩大到r使用的范围，确保x在r使用期间一直有效，从而修正了错误。

另一个关于函数返回引用生命周期错误及修正的例子：

fn bad_function() -> &i32 {
    let x = 5;
    &x
}

这里函数返回了一个局部变量x的引用，x在函数结束时就会被释放，借用检查器会报错 error[E0106]: missing lifetime specifier，因为没有标注生命周期，并且会提示返回值的生命周期不够长。 2. 修正方法

fn good_function<'a>(x: &'a i32) -> &'a i32 {
    x
}

通过添加生命周期参数'a，并在函数参数和返回值上标注相同的生命周期，明确表明返回的引用和输入的引用具有相同的生命周期，确保了返回的引用在调用者作用域内是有效的。

星途面试题库