存続期間と参照

Rust では、すべての参照には ライフタイム があり、これはその参照が有効なスコープに対応します。ほとんどの場合、ライフタイムは暗黙的に行われ、ライフタイム省略ルールのおかげでコンパイラによって推論されます。ただし、異なる参照の存続期間間の関係があいまいな場合は、それらに明示的に注釈を付ける必要があります。

ライフタイムの主な目的は、ダングリング参照 (すでにメモリから割り当てが解除されているデータへの参照) を防ぐことです。

ライフタイムアノテーションの構文

ライフタイム名はアポストロフィ (') で始まり、通常は短い小文字 ('a など) です。有効期間アノテーションは変数の実際の有効期間を変更しませんが、入力と出力の有効性の間の関係をコンパイラに示します。

たとえば、関数が 2 つの文字列参照パラメータを受け取り、文字列参照を返し、両方の入力パラメータが有効である限り、返された参照を有効にしたい場合は、次のように使用します。

fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str {
    if x.len() > y.len() {
        x
    } else {
        y
    }
}

データ構造の存続期間

構造体に参照であるフィールドが含まれている場合は、その参照の有効期間に明示的に注釈を付けて、構造体インスタンスが参照するデータよりも存続できないようにする必要があります。

struct ImportantExcerpt<'a> {
    part: &'a str,
}

fn main() {
    let novel = String::from("Call me Ishmael. Some years ago...");
    let first_sentence = novel.split('.').next().unwrap();
    let i = ImportantExcerpt {
        part: first_sentence,
    };
}

静的寿命

'static ライフタイムは、プログラムの期間全体にわたって続く特別なライフタイムです。すべての文字列リテラル (&str) は、バイナリ実行可能ファイル内に直接保存されるため、暗黙的に 'static の有効期間を持ちます。

let s: &'static str = "I have a static lifetime.";

自分で試してみてください

演習 1: 最長の関数

演習 2: 参照のある構造体

演習 3: 静的参照