面试题：Rust方法生命周期链式调用中的借用规则

Question

在Rust中，假设有一个结构体`MyStruct`，包含一个`String`类型的字段。编写一个方法链式调用的示例，要求在链式调用过程中，遵循Rust的借用规则，不产生编译错误，并解释每一步借用的生命周期是如何管理的。

Answer 1

struct MyStruct {
    data: String,
}

impl MyStruct {
    fn new(data: &str) -> Self {
        MyStruct {
            data: data.to_string(),
        }
    }

    fn append(&mut self, new_data: &str) -> &mut Self {
        self.data.push_str(new_data);
        self
    }

    fn print_length(&self) -> &Self {
        println!("Length of data: {}", self.data.len());
        self
    }
}

可以这样使用链式调用：

fn main() {
    let mut my_struct = MyStruct::new("initial");
    my_struct
      .append(" appended")
      .print_length();
}

生命周期管理解释

1. MyStruct::new：此方法获取一个&str类型的参数，它是一个引用，生命周期由调用者决定。在方法内部，将其转换为String类型并存储在结构体中，这一步并不涉及借用生命周期管理问题，因为data是结构体的拥有者。
2. MyStruct::append：此方法获取&mut self，这意味着获取结构体的可变引用。因为是可变引用，在借用期间，其他任何对self的引用（无论是可变还是不可变）都不允许。此方法修改self.data，并返回&mut Self，这样就可以继续链式调用。其借用生命周期从方法调用开始，到链式调用结束。
3. MyStruct::print_length：此方法获取&self，即结构体的不可变引用。不可变引用允许同时存在多个，但不能与可变引用同时存在。它只是读取self.data的长度并打印，不修改数据。借用生命周期同样从方法调用开始，到链式调用结束。在整个链式调用过程中，append方法获取可变引用修改数据，print_length方法获取不可变引用读取数据，严格遵循Rust的借用规则，从而避免编译错误。