为什么我不能返回从字符串生成的 &str 值？

Question

我在试图理解为什么我无法返回从

&str

生成的

String

值时遇到了一些麻烦（天哪，

as_str

何时准备好？）而且我做错了。我之所以有这个想法，是因为我所做的一切都没有使该值的寿命足够长以供使用。

我正在尝试为自定义结构实现

error::Error

：

impl error::Error for LexicalError {
    fn description(&self) -> &str {
        let s = format!("{}", self);

        // s doesn't live long enough to do this, I've tried 
        // cloning s and using that, but still the clone doesn't
        // live long enough.
        s.trim()
    }

    fn cause(&self) -> Option<&error::Error> {
        None
    }
}

（对于完整的片段，这里是 playpen）

我不知道如何从

description

返回 &str，我想重用

Display

逻辑，除非我完全误解

description

应该返回什么（也许是简短的描述）问题）。或者，我在返回

format!(...)

时遇到了同样的问题，这是一个我似乎无法活得足够长的变量，对我来说没有用处。

Answer 1

首先，让我们看看实际预期的寿命是多少。

description

的签名中有一个隐含的生命周期：

fn description(&self) -> &str
// Can be rewritten as
fn description<'a>(&'a self) -> &'a str

返回的指针必须至少在

self

内有效。现在考虑

s

。它将保存一个

String

，一个拥有的字符串，并且它在函数末尾超出范围。返回

&s

是无效的，因为函数返回时

s

就消失了。

trim

返回借用

s

的字符串切片，但该切片同样仅在

s

有效期间有效。

您需要返回一个比方法调用寿命更长的字符串切片，因此这排除了堆栈上的任何内容。如果您可以自由选择返回类型，解决方案是将字符串移出函数。为此，需要一个拥有的字符串，然后返回类型将是

String

，而不是

&str

。不幸的是，您不能在这里自由选择返回类型。

要返回比方法调用寿命更长的字符串切片，我看到两个选项：

1. 使用

   &'static

   字符串切片。这肯定会比调用更长久，但它要求字符串在编译时已知，否则会泄漏内存。字符串文字的类型为

   &'static str

   。如果描述不包含任何动态数据，这是一个合适的选项。

2. 将拥有的字符串存储在

   LexicalError

   本身中。这确保您可以返回一个在

   self

   的整个生命周期内有效的指针。您可以在

   desc: String

   中添加一个字段

   LexicalError

   并在构造错误时进行格式化。那么该方法将被实现为

    fn description(&self) -> &str {
        &self.desc
    }
   

   为了重复使用，您可以让

   Display

   写入相同的字符串。

根据Error

的文档，

Display

可用于提供更多详细信息。如果您希望在错误中包含动态数据，那么

Display

是对其进行格式化的好地方，但您可以在

description

中省略它。这将允许使用第一种方法。

Answer 2

你可以Box::leak()从String中获取静态str，使用后手动删除它。

fn main() {
    let s1 = format!("abc");

    // s is static lifetime, can match the lifetime of &str
    let s = Box::leak(s1.into_boxed_str()); 

    // drop it manually.
    unsafe {
        mem::drop(Box::from_raw(s as *const str as *mut str));
    }
}