Rust如何返回包裹在结构体中的引用及对应生命周期标注？

问题原因 #

你遇到的生命周期错误核心是两个问题：

1. get_borrower方法的返回值Borrower是带两个生命周期参数的泛型结构体，你没有显式标注生命周期参数，Rust无法自动推导对应关系
2. 没有明确方法接收者&mut self的生命周期和返回的Borrower持有的引用的生命周期约束关系，Rust的借用检查器无法确认返回的引用不会产生悬垂。

解决方案 #

你只需要给get_borrower方法补充生命周期标注，明确返回的Borrower的生命周期来源即可，修改后的完整代码如下：

struct C<'a, 'b> {
    ref2: &'a mut B<'b>,
}

impl<'a, 'b> C<'a, 'b> {
    // 新增生命周期'c标记当前self的借用周期，返回的Borrower第一个生命周期绑定'c，第二个复用'b
    fn get_borrower<'c>(&'c mut self) -> Borrower<'c, 'b> {
        Borrower { ref3: self.ref2 }
    }
}

struct Borrower<'a, 'b> {
    ref3: &'a mut B<'b>,
}

impl<'a, 'b> Borrower<'a, 'b> {
    fn print_and_add(&mut self) {
        println!("ref is {}", self.ref3.ref1.i);
        self.ref3.ref1.i += 1;
    }
}

struct B<'a> {
    ref1: &'a mut A,
}

struct A {
    i: u32,
}

fn main() {
    let mut a = A { i: 10 };
    let mut b = B { ref1: &mut a };
    let mut c = C { ref2: &mut b };

    for _ in 0..10 {
        let mut borrower = c.get_borrower();
        borrower.print_and_add();
    }
}

标注说明 #

• 新增的生命周期参数'c标记了本次方法调用时C实例的可变借用周期
• 返回的Borrower<'c, 'b>中第一个生命周期'c表示：Borrower持有的B的可变引用是从当前C的实例借出的，存活周期不能超过本次C的借用周期，符合可变引用的独占规则
• 第二个生命周期参数直接复用C结构体自带的'b，也就是B内部持有的A的引用的生命周期，无需额外约束，因为'b的存活时间本来就长于C实例的生命周期

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aart Stuurman