rust - 循环中的变量生命周期不足

我过去几天一直在和Rust一起玩，
而且我仍在努力进行内存管理(图)。

我写了一个simple project，它通过词法分析/解析文本文件来创建结构的层次结构(“关键字”)。

关键字的定义如下:

pub struct Keyword<'a> {
    name: String,
    code: u32,
    parent: Option<&'a Keyword<'a>>,
}

这相当于我的C结构:

typedef struct Keyword Keyword;

struct Keyword {
    char* name;
    unsigned int code;
    Keyword* parent;
};

层次结构只是关键字的容器，定义如下:

pub struct KeywordHierarchy<'a> {
    keywords: Vec<Box<Keyword<'a>>>,
}

impl<'a> KeywordHierarchy<'a> {
    fn add_keyword(&mut self, keyword: Box<Keyword<'a>>) {
        self.keywords.push(keyword);
    }
}

在parse函数(是完整解析器的 stub )中，我重新创建了在代码中产生生命周期错误的条件。

fn parse<'a>() -> Result<KeywordHierarchy<'a>, String> {

    let mut hierarchy = KeywordHierarchy { keywords: Vec::new() };

    let mut first_if = true;
    let mut second_if = false;

    while true {

        if first_if {

            // All good here.

            let root_keyword = Keyword {
                name: String::from("ROOT"),
                code: 0,
                parent: None,
            };
            hierarchy.add_keyword(Box::new(root_keyword));

            first_if = false;
            second_if = true;
        }

        if second_if {

            // Hierarchy might have expired here?

            // Find parent
            match hierarchy.keywords.iter().find(|p| p.code == 0) {
                None => return Err(String::from("No such parent")),
                Some(parent) => {

                    // If parent is found, create a child
                    let child = Keyword {
                        name: String::from("CHILD"),
                        code: 1,
                        parent: Some(&parent),
                    };
                    hierarchy.add_keyword(Box::new(child));
                }
            }

            second_if = false;
        }

        if !first_if && !second_if {
            break;
        }
    }

    Ok(hierarchy)

}

有一个通过词法分析器 token 的while循环。

在第一个if中，我将 ROOT 关键字添加到层次结构中，这是唯一没有父级的关键字，一切按预期进行。

在第二个if中，我解析了children关键字，并且在调用KeywordHierarchy.add_keyword()时遇到了生命周期错误。

hierarchy.keywords` does not live long enough

你们能推荐一种惯用的方法来解决此问题吗？

干杯。

P.S.单击here进入游乐场

最佳答案

我在您的设计中看到的直接问题是您的循环将修改hierarchy.keywords向量(在first_if块中)，但是它也从hierarchy.keywords向量(在second_if块中)中借用了元素。

这是有问题的，因为修改向量可能会导致其后备缓冲区被重新分配，如果允许，则会使向量的所有现有借用无效。 (因此，这是不允许的。)

您是否考虑过使用arena代替Vec来保留关键字？ Arenas的设计使您可以在其中分配新事物，同时仍可以向以前在竞技场中分配的元素进行大量借用。

更新:这是您代码的修订版，说明了使用竞技场(本例中为rustc_arena::TypedArena，但这只是为了让我可以在play.rust-lang.org服务上运行它)以及Vec<&Keyword>来处理查找。

https://play.rust-lang.org/?gist=fc6d81cb7efa7e4f32c481ab6482e587&version=nightly&backtrace=0

代码的关键部分是这样的:

首先:KeywordHierarchy现在在vec旁边拥有一个竞技场:

pub struct KeywordHierarchy<'a> {
    keywords: Vec<&'a Keyword<'a>>,
    kw_arena: &'a TypedArena<Keyword<'a>>,
}

第二:现在添加关键字可在舞台上分配该地点，并在vec中存储对该地点的引用:

fn add_keyword(&mut self, keyword: Keyword<'a>) {
    let kw = self.kw_arena.alloc(keyword);
    self.keywords.push(kw);
}

第三:fn parse函数现在将一个竞技场(引用)作为输入，因为我们需要这个竞技场使fn parse的堆栈帧生命周期更长:

fn parse<'a>(arena: &'a TypedArena<Keyword<'a>>) -> Result<KeywordHierarchy<'a>, String> {
    ...

第四:为了避免借用hierarchy可变并同时对其进行迭代时的借阅检查器问题，我将hierarchy修改移到了查找父match之外:

        // Find parent
        let parent = match hierarchy.keywords.iter().find(|p| p.code == 0) {
            None => return Err(String::from("No such parent")),
            Some(parent) => *parent, // (this deref is important)
        };
        // If parent is found, create a child
        let child = Keyword {
            name: String::from("CHILD"),
            code: 1,
            parent: Some(parent),
        };
        hierarchy.add_keyword(child);
        second_if = false;