TL;DR
- スタック上の要素の生存期間は、その要素が同じ場所にあることが保証される期間で、参照が有効であることが保証される期間と等しい。
- 生存期間は要素が作られた時点で始まり、ドロップされるかムーブされるまで続く。参照の生存期間にはノンレキシカル生存期間が適用される。
内容
項目14の節の 1 つ。
生存期間の始まりと終わり
スタック上の要素の生存期間は、その要素が同じ場所に存在することが保証されている期間である。したがって、その要素への参照（ポインタ）が有効であることが保証される期間と等しい。
生存期間は、要素が作られた時点から、ドロップ（デストラクタの実行）されるかムーブされるまで続く。Rust では、スタックとヒープの間で値が頻繁にムーブする。ドロップされる正確なタイミングは、要素が名前を持つかどうかで変わる。
名前を持つ要素の生存期間は、要素が作られて名前に束縛された時点で始まる。ローカル変数なら let で宣言した時点、関数の引数なら関数が呼ばれてスタックフレームが用意された時点である。生存期間は、要素がムーブされるか、名前がスコープから外れるまで続く。
{
let item1 = Item { contents: 1 };
let item2 = Item { contents: 2 };
consuming_fn(item2); // item2 はここでムーブされる
} // item1 はここでドロップされる名前を持たない一時的な値は、不要になった時点でドロップされる。コンパイラが式をブロックに展開し、一時変数を挿入すると考えると分かりやすい。
let x = f((a + b) * 2);
// 次のように展開されると考える
let x = {
let temp1 = a + b;
{
let temp2 = temp1 * 2;
f(temp2)
} // temp2 はここでドロップされる
}; // temp1 はここでドロップされるコンパイラが計算する生存期間を見る
コンパイラが生存期間をどう計算しているかを見るには、借用チェッカがエラーを出すコードを意図的に書けばよい。名前を持つ要素なら、次のようなエラーになる。
let r: &Item;
{
let item = Item { contents: 42 };
r = &item;
}
println!("r.contents = {}", r.contents);error[E0597]: `item` does not live long enough
|
9 | let item = Item { contents: 42 };
| ---- binding `item` declared here
10 | r = &item;
| ^^^^^ borrowed value does not live long enough
11 | }
| - `item` dropped here while still borrowed
12 | println!("r.contents = {}", r.contents);
| ---------- borrow later used here名前を持たない一時的な値なら、「借用中に一時的な値がドロップされた」というエラーになり、let で束縛して長く生きる値を作るよう提案される。
let r: &Item = fn_returning_ref(&mut Item { contents: 42 });
println!("r.contents = {}", r.contents);error[E0716]: temporary value dropped while borrowed
help: consider using a `let` binding to create a longer lived valueノンレキシカル生存期間
参照の生存期間には、ノンレキシカル生存期間が適用される。これにより、借用ルールが少し緩くなる。本来は、同じ生存期間の中で可変参照と不変参照を両方作ることはできない。しかし次のコードでは、可変参照がまだスコープ内にあるのに、不変参照を作れる。
{
let mut s: String = "Hello, world".to_string(); // s は String を所有する
let greeting = &mut s[..5]; // String への可変参照を作る
greeting.make_ascii_uppercase();
// これ以降 greeting は使われないので、ここで生存期間が終わる
let r: &str = &s; // 可変参照はまだスコープ内だが、不変参照を作れる
println!("s = '{r}'");
} // レキシカルなスコープでは greeting はここまで続くはず