第3章所有权 on 编程那些事儿

3.1 引用

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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引用

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/references.html

　　引用有两种：

共享引用：&
可变引用：&mut

　　遵循下列规则：

引用不能比被引用对象活得更久
可变引用不能 alias（别名）

　　就这些。这就是引用遵循的完整模型。

3.2 别名

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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别名

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/aliasing.html

　　首先，先把几个重要前提说清楚：

为便于讨论，我们采用 alias（别名）最宽泛的定义。Rust 的定义可能会更受限，以纳入 mutation（变更）与 liveness（存活期）。

3.3 生命周期

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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生命周期

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/lifetimes.html

　　Rust 通过生命周期（lifetime） 强制这些规则。生命周期是引用必须有效的命名代码区域。这些区域可能相当复杂，对应程序中的执行路径。路径中甚至可能有「洞」——只要在使用前重新初始化，引用就可能失效。含引用（或假装含引用）的类型也可标生命周期，以便 Rust 防止它们被失效。

3.4 生命周期的局限

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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生命周期的局限

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/lifetime-mismatch.html

　　给定下列代码：

#[derive(Debug)]
struct Foo;

impl Foo {
 fn mutate_and_share(&mut self) -> &Self { &*self }
 fn share(&self) {}
}

fn main() {
 let mut foo = Foo;
 let loan = foo.mutate_and_share();
 foo.share();
 println!("{:?}", loan);
}

　　有人可能期望它能编译。我们调用 mutate_and_share，它临时可变借用 foo，但只返回共享引用。因此我们期望 foo.share() 成功，因为 foo 不应仍被可变借用。

3.5 生命周期省略

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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生命周期省略

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/lifetime-elision.html

　　为使常见模式更易用，Rust 允许在函数签名中省略生命周期。

　　生命周期位置指类型中可写生命周期的任意位置：

&'a T
&'a mut T
T<'a>

　　生命周期位置可为「输入」或「输出」：

3.6 无界生命周期

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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无界生命周期

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/unbounded-lifetimes.html

　　Unsafe 代码常常凭空产生引用或生命周期。　　这类生命周期以无界（unbounded）的形式出现。最常见的来源是对解引用后的裸指针取引用，由此得到的引用具有无界生命周期。这种生命周期会随上下文需要而「撑大」。事实上它比单纯变成 'static 更强大——例如 &'static &'a T 会类型检查失败，而无界生命周期却能按需完美适配为 &'a &'a T。不过对大多数意图和目的而言，无界生命周期可以视为 'static。

3.7 高阶 trait 约束（HRTB）

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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高阶 trait 约束（HRTB）

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/hrtb.html

　　Rust 的 Fn trait 有点「魔法」。例如，我们可以写出如下代码：

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struct Closure<F> {
 data: (u8, u16),
 func: F,
}

impl<F> Closure<F>
 where F: Fn(&(u8, u16)) -> &u8,
{
 fn call(&self) -> &u8 {
 (self.func)(&self.data)
 }
}

fn do_it(data: &(u8, u16)) -> &u8 { &data.0 }

fn main() {
 let clo = Closure { data: (0, 1), func: do_it };
 println!("{}", clo.call());
}

　　若我们像生命周期章节那样天真地脱糖这段代码，就会遇到麻烦：

3.8 子类型与型变

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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子类型与型变

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/subtyping.html

　　Rust 用生命周期追踪借用与所有权之间的关系。　　然而，生命周期的朴素实现要么过于严格，要么允许未定义行为。

　　为了在允许灵活使用生命周期的同时防止误用，Rust 采用子类型（subtyping）和型变（variance）。

3.9 Drop 检查

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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Drop 检查

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/dropck.html

　　我们已经看到生命周期如何提供相当简单的规则，确保我们从不读取悬垂引用。但到目前为止，我们仅以包含方式与 outlives 关系交互。也就是说，当谈到 'a: 'b 时，'a 与 'b 恰好一样长是可以的。乍看之下，这似乎是毫无意义的区分——没有任何东西会与另一个同时被 drop，对吧？因此我们使用了 let 语句的如下脱糖：

3.10 PhantomData

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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PhantomData

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/phantom-data.html

　　处理 unsafe 代码时，常会遇到类型或生命周期在逻辑上与结构体关联，却并非实际字段的情况。最常见的是生命周期。例如 &'a [T] 的 Iter（近似）定义如下：

3.11 拆分借用

Thu, 06 Aug 2026 17:08:00 +0800

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拆分借用

原文链接: https://doc.rust-lang.org/nomicon/borrow-splitting.html

　　可变引用的互斥性质在处理复合结构时可能非常受限。借用检查器（borrowck）理解一些基础情况，但很容易翻车。它足够理解结构体，知道可以同时借用结构体的互不相交字段。因此下面代码今天能工作：

第3章 所有权 on 编程那些事儿

3.1 引用

引用

3.2 别名

别名

3.3 生命周期

生命周期

3.4 生命周期的局限

生命周期的局限

3.5 生命周期省略

生命周期省略

3.6 无界生命周期

无界生命周期

3.7 高阶 trait 约束（HRTB）

高阶 trait 约束（HRTB）

3.8 子类型与型变

子类型与型变

3.9 Drop 检查

Drop 检查

3.10 PhantomData

PhantomData

3.11 拆分借用

拆分借用

第3章所有权 on 编程那些事儿