如何返回含借用值的元组？Rust代码报错解析与修复

我想从函数中创建并返回headers和statements，其中statements是一个VecDeque，每个元素都借用headers里的值，写的Rust代码如下：

use csv::{Reader, StringRecord};
use std::{collections::VecDeque, error::Error};

fn main() {
    let (headers, statements) = run().unwrap();
}

fn run<'a>() -> Result<(StringRecord, VecDeque<Statement<'a>>), Box<dyn Error>> {
    let mut rdr = Reader::from_path("input.csv")?;
    let headers = rdr.headers()?.clone();
    let mut statements = VecDeque::new();

    for result in rdr.records() {
        let record = result?;

        for (i, v) in record.iter().enumerate() {
            statements.push_back(Statement::new(&headers[i]));
        }
    }

    Ok((headers, statements))
}

struct Statement<'a> {
    label: &'a str,
}
impl<'a> Statement<'a> {
    fn new(label: &'a str) -> Self {
        Statement { label }
    }
}

代码编译报错，报错信息如下：

error[E0515]: 无法返回引用局部变量`headers`的值
  --> src/main.rs:21:5
   |
17 |             statements.push_back(Statement::new(&headers[i]));
   |                                                  ------- 此处借用了`headers`
...
21 |     Ok((headers, statements))
   |     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 返回的值引用了当前函数拥有的数据

error[E0505]: 无法移出`headers`，因为它已被借用
  --> src/main.rs:21:9
   |
8  | fn run<'a>() -> Result<(StringRecord, VecDeque<Statement<'a>>), Box<dyn Error>> {
   |        -- 生命周期`'a`在此处定义
...
17 |             statements.push_back(Statement::new(&headers[i]));
   |                                                  ------- 此处发生对`headers`的借用
...
21 |     Ok((headers, statements))
   |     ----^^^^^^^--------------
   |     |   |
   |     |   此处发生`headers`的移出操作
   |     返回此值要求`headers`需被借用至生命周期`'a`

Some errors have detailed explanations: E0505, E0515.
For more information about an error, try `rustc --explain E0505`.
warning: `rust` (bin "rust") generated 3 warnings
error: could not compile `rust` due to 2 previous errors; 3 warnings emitted

这两个错误都是Rust所有权与借用规则的约束导致：

• E0515：statements中的Statement持有headers的引用，但headers是run函数内的局部变量。函数返回时headers会被销毁，statements里的引用会变成悬垂引用，Rust禁止这种不安全行为。
• E0505：headers被statements借用后，又尝试将headers移动出函数（作为返回值的一部分）。Rust规则要求，存在活跃引用时，不能移动被借用的变量，否则引用会直接失效。

方案1：让Statement持有所有权而非引用 #

将Statement的label字段从&str改为String，让Statement拥有自己的字符串数据，不再依赖外部变量的生命周期：

use csv::{Reader, StringRecord};
use std::{collections::VecDeque, error::Error};

fn main() {
    let (headers, statements) = run().unwrap();
}

fn run() -> Result<(StringRecord, VecDeque<Statement>), Box<dyn Error>> {
    let mut rdr = Reader::from_path("input.csv")?;
    let headers = rdr.headers()?.clone();
    let mut statements = VecDeque::new();

    for result in rdr.records() {
        let record = result?;

        for (i, _) in record.iter().enumerate() {
            // 克隆header字符串，转移所有权给Statement
            statements.push_back(Statement::new(headers[i].to_string()));
        }
    }

    Ok((headers, statements))
}

struct Statement {
    label: String,
}
impl Statement {
    fn new(label: String) -> Self {
        Statement { label }
    }
}

方案2：用Rc共享所有权（避免字符串克隆） #

如果不想克隆字符串，可以用Rc（单线程场景）共享headers的所有权，Statement持有Rc<str>来复用同一个字符串数据：

use csv::{Reader, StringRecord};
use std::{collections::VecDeque, error::Error, rc::Rc};

fn main() {
    let (headers, statements) = run().unwrap();
}

fn run() -> Result<(Vec<Rc<str>>, VecDeque<Statement>), Box<dyn Error>> {
    let mut rdr = Reader::from_path("input.csv")?;
    // 将headers转换为Rc<str>的Vec，方便共享引用
    let headers = rdr.headers()?
        .iter()
        .map(|s| Rc::from(s))
        .collect();
    let mut statements = VecDeque::new();

    for result in rdr.records() {
        let record = result?;

        for (i, _) in record.iter().enumerate() {
            // 克隆Rc仅增加引用计数，不会复制字符串
            statements.push_back(Statement::new(Rc::clone(&headers[i])));
        }
    }

    Ok((headers, statements))
}

struct Statement {
    label: Rc<str>,
}
impl Statement {
    fn new(label: Rc<str>) -> Self {
        Statement { label }
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者hnb