如何在Rust中返回可变全局字符串的引用？

背景 #

• 正在开发Rust正则表达式搜索程序，已实现基础功能，需新增从文件或标准输入读取待搜索字符串的功能，不提前读取全部输入，而是分批向全局缓冲字符串追加内容。
• 程序为单线程无事件模型，无并发协调问题。
• 不想将Input结构体逐层传递给子函数，原因有二：
  1. 需重写整个模块以支持此前不需要的错误返回，工作量大；
  2. 最终报告、追踪调试时，对象需引用该字符串，无法在Debug trait中传递它。

当前代码结构 #

enum Source { CmdLine, Stdin(BufReader<std::io::Stdin>), File(BufReader<std::fs::File>) }

impl Source {
    /// Extends 
    fn extend(&mut self) -> std::io::Result<String> {
        let mut string = "".to_string();
        match self {
            Source::CmdLine => (),
            Source::File(stream) => while stream.read_line(&mut string)? > 0 && string.len() < Input::BLOCK_SIZE {},
            Source::Stdin(stream) => while stream.read_line(&mut string)? > 0 && string.len() < Input::BLOCK_SIZE {},
        }
        Ok(string)
    }
}

/// Buffers the string to search. Unwanted characters can be removed from the front and new ones can be added to the end.
pub struct Input {
    /// The text currently in the buffer
    pub full_text: String,
    /// The source for getting more text
    source: Source,
    /// the byte offset of the front of the buffer (number of bytes deleted)
    b_start: usize,
    /// the character offset of the front of the buffer (number of characters deleted)
    c_start: usize,
    /// start of the current search in the buffered text, in bytes
    b_offset: usize,
    /// start of the current search in the buffered text, in chars
    c_offset: usize
}

thread_local!(static INPUT: RefCell<Input> = RefCell::new(Input::from_stdin().unwrap()));

核心问题 #

希望从函数返回全局Input结构体中full_text的切片。清楚字符串扩展时引用会失效，但实际使用场景不会出现该问题：

• 遍历阶段：字符串可能增长，但切片会被立即使用（匹配对比或打印追踪）后就超出作用域；
• 报告阶段：字符串不再增长，地址固定（可按需获取切片，无需长期持有）。

编译时出现生命周期错误，无法返回RefCell::borrow()的引用。

已知变通方案 #

• 将Input结构体逐层传递到各处；
• 向Input实例传入闭包执行测试；
• 自定义调试逻辑替代println!；
• 返回字符串副本而非切片；
• 返回String使用后再归还。

提问 #

1. 有没有不使用unsafe{}的最佳实践？
2. 这种场景是否可以使用unsafe{}？
3. 还是只能通过重构将Input结构体传递到各处？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者russell