Daily Rust 有关所有权和生命周期的一些问题

首先看一段代码

use std::rc::Rc;

#[derive(Debug)]
struct Node {
    id: usize,
    downstream: Option<Rc<Node>>,
}

impl Node {
    pub fn new(id: usize) -> Self {
        Self {
            id,
            downstream: None,
        }
    }

    pub fn update_downstream(&mut self, downstream: Rc<Node>) {
        self.downstream = Some(downstream);
    }

    pub fn get_downstream(&self) -> Option<Rc<Node>> {
        self.downstream.as_ref().map(|v| v.clone())
    }
}

fn main() {
    let mut node1 = Node::new(1);
    let mut node2 = Node::new(2);
    let mut node3 = Node::new(3);
    let node4 = Node::new(4);
    node3.update_downstream(Rc::new(node4));

    node1.update_downstream(Rc::new(node3));
    node2.update_downstream(node1.get_downstream().unwrap());
    println!("node1: {:?}, node2: {:?}", node1, node2);
}

这个是一个简单的DAG（有向无环图）的示例

在图中，我们知道会有多个节点同时指向一个节点，那我们怎么在rust中用什么表示这样的数据结构呢？

如果节点的出边定义为对另一个节点的引用，那么我们就必须保证引用的节点的生命周期不比当前节点短，也就是为了保证引用有效

但是这样做的缺点就是对于节点的生命周期，我们要自己保证，所以就很容易出现悬垂引用的情况

所以在Rust中我们用RAII的方式来处理这种多个所有者的情况

具体的，就是使用Rc，在Rc的new中，我们会把原本的node移动进去，然后用Rc来帮我们管理

可以看到，在get_downstream中，我们返回一个节点的时候会把这个节点进行clone

这其实就相当于是对Rc的增加引用技术操作

之后当引用计数为0的时候，我们就会把原本在Rc::new中移动进去的值销毁掉

还有一个细节就是我们在设置node2的下游节点的时候，不是直接设置的node3，而是先通过node1获得了他的一个Rc，然后再添加到node2中。因为Rc的new会移动我们的node，所以之后就不能再用node3了

然后是有关生命周期的一些点

在函数返回引用的时候，当&self或者&mut self出现在参数中的时候，返回值的生命周期和它相关联

我们可以考虑一下这里的semantic，当涉及到self的东西的时候，我们很有可能是在返回这个self中的一些数据。比如HashMap的get，我们返回的value不与传入进来的参数的生命周期有关，而是与self本身有关，因为我们返回的value是存储在self中的

对于如果我们要返回函数执行过程中得到的数据，那么无论参数如何，我们一定要返回的是值，或者说是move semantic，因为如果不把函数中得到的值move出来，函数结束后他就会被销毁

生命周期的标注大多数情况下可以通过仔细思考函数的作用（含义）来得到正确结果

当我们写Rust中需要很特别的处理各种错误问题的时候，这时候应该想一想是不是设计方面，或者是自己的实现需要重构

Daily Rust 有关所有权和生命周期的一些问题

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