生命周期是编译器（更确切地说是其借用检查器）用于确保所有借用操作有效的一种机制。具体而言，变量的生命周期从其创建时开始，到其被销毁时结束。虽然生命周期和作用域常被一起提及，但它们并不相同。
引用有生命周期，其生命周期不能比它所引用的值的生命周期更长。这一点由借用检查器进行验证。
引用才与生命周期强相关
生命周期可以是隐式的——这是我们目前已经见到过的情况。生命周期也可以是显式的：如 &'a Point、&'document str。生命周期以 ' 开头，'a 是典型的默认名称。把 &'a Point 理解为 “一个借用的 Point，其至少在生命周期 a 内有效”。
只有所有权（而非生命周期注解）控制着何时销毁值，并确定给定值的具体生命周期。借用检查器只是验证借用操作永远不会超出值的具体生命周期。
与类型一样，函数签名上需要显式的生命周期注解（不过在常见情况下可以省略）。这些注解为调用点和函数体内的类型推断提供信息，帮助借用检查器完成其工作。
#[derive(Debug)]
struct Point(i32, i32);
// compile error: expected named lifetime parameter
fn left_most(p1: &Point, p2: &Point) -> &Point {
if p1.0 < p2.0 { p1 } else { p2 }
}
fn main() {
let p1: Point = Point(10, 10);
let p2: Point = Point(20, 20);
let p3 = left_most(&p1, &p2); // p3 的生命周期应该是如何的？
dbg!(p3);
}
在这个例子中，编译器不知道该为 p3 推断出什么样的生命周期。查看函数体内部可以发现，它只能安全地假设 p3 的生命周期是 p1 和 p2 中较短的那个。但是，就像类型一样，Rust 要求在函数参数和返回值上显式标注生命周期。
为 left_most 函数适当地添加 'a：
fn left_most<'a>(p1: &'a Point, p2: &'a Point) -> &'a Point {
这表明存在某个生命周期 'a，p1 和 p2 的生命周期都比 'a 长，且返回值的生命周期也比 'a 短。借用检查器会在函数体内验证这一点，并在 main 函数中使用这个信息来确定 p3 的生命周期。
如果函数涉及多个生命周期，语法类似：
foo<'a, 'b>
// foo 具有生命周期参数 'a 和 'b
函数调用中的生命周期
虽然必须完整指定函数参数和返回值的生命周期，但在大多数情况下，Rust 允许依据一些简单规则省略生命周期标注。这并非类型推断，而仅仅是一种语法简写形式。
-
每个没有标注生命周期的参数都会自动获得一个生命周期标注。
-
如果只有一个参数带有生命周期标注，那么所有没有标注生命周期的返回值也会采用这个生命周期标注。
-
如果存在多个参数的生命周期标注，且第一个标注是
self的生命周期，那么所有没有标注生命周期的返回值都会采用self的这个生命周期标注。
#[derive(Debug)]
struct Point(i32, i32);
fn cab_distance(p1: &Point, p2: &Point) -> i32 {
(p1.0 - p2.0).abs() + (p1.1 - p2.1).abs()
}
fn find_nearest<'a>(points: &'a [Point], query: &Point) -> Option<&'a Point> {
let mut nearest = None;
for p in points {
if let Some((_, nearest_dist)) = nearest {
let dist = cab_distance(p, query);
if dist < nearest_dist {
nearest = Some((p, dist));
}
} else {
nearest = Some((p, cab_distance(p, query)));
};
}
nearest.map(|(p, _)| p)
}
fn main() {
let points = &[Point(1, 0), Point(1, 0), Point(-1, 0), Point(0, -1)];
let nearest = {
let query = Point(0, 2);
find_nearest(points, &Point(0, 2))
};
println!("{:?}", nearest);
}
// Output
// Some(Point(1, 0))
在这个例子中，cab_distance 的生命周期标注可以轻松省略。
nearest 函数提供了另一个例子，其参数中有多个引用，因此需要显式标注生命周期。在 main 函数中，返回值的生命周期被允许长于查询对象的生命周期。
如果修改签名，在返回的生命周期上 “作假”：
fn find_nearest<'a, 'q>(points: &'a [Point], query: &'q Point) -> Option<&'q Point> {
这段代码将无法编译，这表明编译器会检查这些标注是否有效。请注意，原始指针（unsafe 类型）并非如此，这是 unsafe Rust 中常见的错误来源。
Rust 中的借用总是带有生命周期。大多数情况下，省略标注和类型推断意味着无需将这些生命周期写出来。在更复杂的情况下，生命周期标注有助于消除歧义。通常，尤其是在进行原型设计时，通过在必要时克隆值来处理拥有所有权的数据会更加容易。
结构体中的生命周期
如果一个数据类型存储了借用的数据，那么它必须标注一个生命周期：
#[derive(Debug)]
enum HighlightColor {
Pink,
Yellow,
}
#[derive(Debug)]
struct Highlight<'document> {
slice: &'document str,
color: HighlightColor,
}
fn main() {
let doc = String::from("The quick brown fox jumps over the lazy dog.");
let noun = Highlight { slice: &doc[16..19], color: HighlightColor::Yellow };
let verb = Highlight { slice: &doc[20..25], color: HighlightColor::Pink };
// drop(doc);
dbg!(noun);
dbg!(verb);
}
上述代码输出：
// Output
[src/main.rs:18:5] noun = Highlight {
slice: "fox",
color: Yellow,
}
[src/main.rs:19:5] verb = Highlight {
slice: "jumps",
color: Pink,
}
在上述示例中，Highlight 上的标注强制要求所包含的 &str 的底层数据的生命周期，至少和使用该数据的任何 Highlight 实例的生命周期一样长。结构体的生命周期不能长于它所引用的数据的生命周期。
如果 doc 在 noun 或 verb 的生命周期结束之前被释放，借用检查器会抛出一个错误。
包含借用数据的类型强制用户保留原始数据。这对于创建轻量级视图可能很有用，但通常会使它们在某种程度上更难使用。
尽可能让数据结构直接拥有自己的数据。
一些内部有多个引用的结构体可能有多个生命周期标注。如果除了结构体本身的生命周期之外，还需要描述引用之间的生命周期关系，那么这可能是必要的。不过这些都是非常高级的用例，教程后续会提到。
