带生命周期的可变方法与后续引用的编译错误分析及解决方案咨询

咱们一步步拆解这个问题，先搞清楚两个编译错误的根源，再找到靠谱的解决办法。

第一个编译错误的原因 #

你最初的do_stuff方法用的是&mut self，编译器会给这个可变引用分配一个临时生命周期'1——也就是这个方法调用持续的那段时间。而你的subroutine方法要求传入的迭代器元素是(&'a u8, &'a u8)，这里的'a是Foo结构体定义时绑定的生命周期（和borrowed字段的生命周期一致）。

但问题在于：zipped是从self.owned_one和self.owned_two迭代出来的，这两个Vec的引用生命周期是'1（因为它们是从&'1 mut Foo<'a>里取出来的），而subroutine要求它们的生命周期必须是'a。显然'1比'a短得多（'a是整个Foo实例的生命周期，'1只是方法调用的一瞬间），所以编译器才会报错说'1必须比'a长，这显然做不到。

改成&'a mut self后为啥又报错？ #

当你把do_stuff的参数改成&'a mut self，相当于明确告诉编译器：这个可变借用的生命周期和Foo实例的'a生命周期完全一样长。也就是说，调用foo.do_stuff()之后，foo被可变借用了，而且这个借用会一直持续到foo的生命周期结束（也就是main函数的末尾）。

这直接违反了Rust的核心借用规则：同一时间不能同时存在可变借用和不可变借用。所以后面的let _out = &foo.output就会触发编译错误——此时foo还被可变借用着呢，自然不能再做不可变借用。

正确的解决方案 #

核心思路是：subroutine根本不需要和Foo的'a生命周期绑定，它只需要迭代器的两个元素拥有相同的生命周期就行。所以我们可以给subroutine单独定义一个生命周期参数，让它和临时引用的生命周期关联，而不是复用Foo的'a。

修改后的代码如下：

struct Foo<'a> {
    borrowed: &'a u8,
    owned_one: Vec<u8>,
    owned_two: Vec<u8>,
    output: usize
}

impl<'a> Foo<'a> {
    fn do_stuff(&mut self) {
        self.output = self.owned_one.len();
        let zipped = self.owned_one.iter().zip(self.owned_two.iter());
        Self::subroutine(&zipped);
    }

    // 给subroutine添加独立的生命周期参数'b，让迭代器元素的生命周期与它绑定
    fn subroutine<'b, Arg: Iterator<Item=(&'b u8, &'b u8)>>(_zipped: &Arg) {}
}

fn main() {
    let num = 0u8;
    let mut foo = Foo {
        borrowed: &num,
        owned_one: vec![0],
        owned_two: vec![1],
        output: 0
    };

    foo.do_stuff();
    let _out = &foo.output;
}

这样修改后，编译器会在do_stuff调用subroutine时，自动推断'b是self的临时生命周期'1，既满足了subroutine对迭代器元素生命周期的要求，又不会把self的可变借用延长到整个'a生命周期。后面的&foo.output就能正常编译了。

总结一下 #

• 不要随便把方法的self生命周期和结构体的生命周期绑定，除非你真的需要让借用持续整个结构体的生命周期
• 当方法需要处理临时引用时，给方法单独定义生命周期参数，让编译器自行推断合适的生命周期，这才是更灵活的做法

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Chowlett