生命周期
前面章节中讲到引用与借用的时候，里边有一个细节没有讲到，就是生命周期的概念，rust 的每个引用都有自己的生命周期，生命周期最主要的目标在于避免悬垂引用：
认识生命周期
变量会在自身所在的生命周期内有效，当作用域结束后，会将其中的变量销毁，变量的引用也将不再可用：
{ let r;
{ // 开始一个新的作用域 let x = 5; // x被创建了 r = &x; // 报错，x的生命周期不够长 } // 因为x在这里销毁
println!("r: {}", r);}// 因为r是x的引用，而x销毁的时候，x的引用也自然不可用了// 所有r也会变成悬垂引用，这在编译过程是不通过的
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rust 并不是任何时候都可以识别生命周期，比如将引用作为函数返回值时，编译器不能识别返回的引用是来自于哪个参数：
fn longest(x: &str, y: &str) -> &str { // 报错，返回值需要指定生命周期 if x.len() > y.len() { x } else { y }}
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有同学可能觉得是因为有判断逻辑的原因，所以编译器不确定会返回哪个值，下面可以去掉判断试一下：
fn longest(x: &str, y: &str) -> &str { // 报错，返回值需要指定生命周期 x}
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还是报错了，说明错误原因的不在于函数体，而是在于开发者的传参，参数需要与返回值产生联系，如果没有联系，那么 rust 将无法在编译阶段得知函数执行后的返回值会在什么时候销毁，标注生命周期以后，就可以限制函数的调用者的使用方式。
生命周期注解语法
生命周期参数名称必须以单引号（'）开头，其名称通常全是小写，类似于泛型，其名称非常短。'a 是惯用使用的名称。生命周期参数注解位于引用符号 &之后，并有一个空格来将引用类型与生命周期注解分隔开：
&i32 // 普通引用&'a i32 // 带有显式生命周期的引用&'a mut i32 // 带有显式生命周期的可变引用
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下面来尝试对 longest 函数进行标注生命周期：
fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str { // 对x和y都标记了生命周期为'a，返回值的生命周期也是'a // 意味着longest的返回值的生命周期截止是'a的销毁时间， // 而'a代表了运行时x、y中较短的那个。 if x.len() > y.len() { x } else { y }}
// 可以正常编译通过了println!("{}", longest("abc", "a")); // abc
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通过传递拥有不同具体生命周期的引用来限制 longest 函数的使用：
let string1 = String::from("abcd");
{ let string2 = String::from("xyz"); let result = longest(string1.as_str(), string2.as_str()); println!("最长的字符串是：{}", result); // 最长的字符串是：abcd}// 上边由于传参符合函数对于生命周期的要求，// string2是x、y参数中生命周期最短的那个，// 根据函数签名推断出，返回值result与string2的生命周期的长度都是'a，// 而在作用于结束后，外部没有对string2悬垂引用，所以编译通过了
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知道了 result 的生命周期和 string2 相同，也就能推断出悬垂引用：
fn main() { let string1 = String::from("abcd"); let result; { let string2 = String::from("xyz"); result = longest(string1.as_str(), string2.as_str()); // 报错, string2.as_str()的生命周期不够长 } println!("最长的字符串是：{}", result);}// 再重复一下，// 由于我们对函数参数和返回值的生命周期标注为x、y中较短的那一个，// 上面string2的生命周期最短，也就是说result和string2的生命周期是相同的// 当string2所在的作用域被销毁后// result仍被外部作用域引用，也就产生了悬垂引用，所以报错了。
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如果都函数签名中生命周期没有争议，也可以编译通过：
fn longest<'a>(x: &'a str, y: &str) -> &'a str { x}// 因为编译器能够很明确知道返回值的引用来自于x，// 因为y没有被标注生命周期。
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那如果返回值是函数体中创建的引用呢：
fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str { // 对生命周期做了标记 let s = String::new(); // 返回值是函数体中创建的引用 &s // 报错，不能返回对局部变量s的引用，返回值是对当前函数的引用}// s在函数执行完成后被销毁，&s变成了悬垂引用，// 整个过程与参数、返回值的生命周期标注并没有发生关联，所以报错。
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结构体定义中的生命周期注解
如果结构体中的字段是引用类型，那么同样需要标注生命周期：
struct ImportantExcerpt<'a> { // 在结构体名称后面声明 part: &'a str, // 表示part的生命周期至少要比结构体长，否则就产生的悬垂引用}
fn main() { let novel = String::from("Call me Ishmael. Some years ago..."); // 这里只是将字符串拆分成了段，获取了第一段 let first_sentence = novel.split('.') .next() .expect("Could not find a '.'"); let i = ImportantExcerpt { part: first_sentence }; // 这里first_sentence和i都在main函数结束后被销毁 // first_sentence早于i创建，所以能够正常编译通过}
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生命周期省略（Lifetime Elision）
生命周期都符合以下三条规则，编译器利用这三条规则可以让开发者省略部分生命周期的标注，提高开发效率：
看一个可以省略生命周期的例子：
// 符合规则一和二fn first_word(s: &str) -> &str {}// 编译器自动生成fn first_word<'a>(s: &'a str) -> &'a str {}
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这个例子则需要开发者手动标注：
fn longest(x: &str, y: &str) -> &str {}// 不符合规则二和三，需要开发者手动标注
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为包含引用类型字段的结构体，为其实现方法的时候，也需要标注生命周期：
impl<'a> ImportantExcerpt<'a> { // impl 之后和类型名称之后的生命周期参数是必要的， // 不过因为第一条生命周期规则我们并不必须标注self引用的生命周期。 fn level(&self) -> i32 { 1 }}
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下面 announce_and_return_part 函数参数中包含 self 引用，结合第三条规则，生命周期是可以省略的：
impl<'a> ImportantExcerpt<'a> { fn announce_and_return_part(&self, announcement: &str) -> &str { self.part }}
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静态生命周期
静态生命周期能够存活于整个程序期间。所有的字面值都拥有 'static 生命周期：
let s = "I have a static lifetime.";// 等同于let s: &'static str = "I have a static lifetime.";
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作为函数返回值：
// 上面的标注方式fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str { &"abc"}
// 或者直接标识返回值是静态的fn longest<'a>(x: &str, y: &str) -> &'static str { &"abc"}
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编译通过了，是因为字面量的字符串"abc"是被 rust硬编码到编译结果中，这是不会被销毁的，事实上所有的字面量都是可以的：
fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> (&'a str, &'a i32) { (&"abc", &123)}println!("{:?}", longest("a", "b"));// ("abc", 123)// 上边返回一个元组，包含两个字面量，编译是正常的。
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同时使用泛型参数、trait 约束与生命周期
因为生命周期也是泛型的一种，所以生命周期参数'a 和泛型参数 T 都被放置到了函数名后的尖括号列表中：
use std::fmt::Display;
fn longest_with_an_announcement<'a, T>(x: &'a str, y: &'a str, ann: T) -> &'a str where T: Display { println!("Announcement! {}", ann); if x.len() > y.len() { x } else { y }}
longest_with_an_announcement("a", "b", 1); // Announcement! 1
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生命周期理解起来还是不容易的，所以下一节打算再深度剖析一下为什么要设计生命周期
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