为什么对const的静态引用返回对临时变量的引用？

Question

在Rust中，我有以下代码：

pub trait Test: Sized {
    const CONST: Self;
    fn static_ref() -> &'static Self {
        &Self::CONST
    }
}

我的期望是，因为const是'static，那么我应该能够参考它也是'static。但是，编译器给出以下错误：

error[E0515]: cannot return reference to temporary value
   --> file.rs:9:9
    |
  9 |         &Self::CONST
    |         ^-----------
    |         ||
    |         |temporary value created here
    |         returns a reference to data owned by the current function

如何在这里引入临时变量？

此外，似乎在某些情况下，对常量的引用确实有效。这是一个简短的具体示例，其中的Test实现略有不同

pub trait Test: Sized {
    fn static_ref() -> &'static Self;
}

struct X;

impl Test for X {
    fn static_ref() -> &'static Self {
        &X
    }
}

Answer 1

定义特征时，定义必须适用于所有可能的实现。

如果没有失败的例子，问题可能不会立即得到解决。所以假设你有这样的类型：

struct MyStruct;
impl MyStruct {
    const fn new() -> Self {
        MyStruct
    }
}

你试图像这样实现这个特征：

impl Test for MyStruct {
    const CONST: Self = MyStruct::new();
}

这不起作用，因为static_ref的实现现在看起来像这样：

fn static_ref() -> &'static Self {
    // &Self::CONST
    &MyStruct::new()
}

它在函数内部创建一个值并尝试返回它。此值不是静态的，因此'static生命周期无效。

---

然而，通过一些重新跳汰，你可以做一些工作：

pub trait Test: Sized + 'static {
    // This is now a reference instead of a value:
    const CONST: &'static Self;
    fn static_ref() -> &'static Self {
        Self::CONST
    }
}

struct MyStruct;
impl MyStruct {
    const fn new() -> Self {
        MyStruct
    }
}

impl Test for MyStruct {
    const CONST: &'static Self = &MyStruct::new();
}

这是因为CONST已经是'static引用，所以函数可以返回它。所有可能的实现都必须能够获得'static引用Self来实现特性，因此引用一些任意本地值不再存在问题。

Answer 2

Rust中的常量是编译时常量，而不是具有内存位置的实际变量。 Rust编译器可以替换使用它的常量的实际值。如果您获取此类值的地址，则会获得临时地址。

Rust还具有静态变量的概念。这些变量实际上具有与整个程序持续时间一致的存储器位置，并且引用静态变量确实导致具有'static寿命的引用。

也可以看看：

• What is the difference between immutable and const variables in Rust?
• What is the difference between a const variable and a static variable and which should I choose?