问题 return 从函数中调用 libusb::Device - 试图 return 值引用当前函数拥有的数据

Problem returning a libusb::Device from a function - attempting to return value referencing data owned by current function

我想连接 USB 设备,所以我使用 libusb。我有一个函数 return 是我感兴趣的设备的 libusb::Device

pub fn obtain_device() -> Device<'static> {
    let context: Context = libusb::Context::new().unwrap();
    let option: Device = context
        .devices()
        .unwrap()
        .iter()
        .find(|d| d.device_descriptor().unwrap().vendor_id() == 0x0bda)
        .unwrap();
    option
}

然而这并不能编译:

error[E0515]: cannot return value referencing local variable `context`
  --> src/usb/mod.rs:19:5
   |
18 |     let option: Device = context.devices().unwrap().iter().find(|d| d.device_descriptor().unwrap().vendor_id() == 0x0bda).unwrap();
   |                          ------- `context` is borrowed here
19 |     option
   |     ^^^^^^ returns a value referencing data owned by the current function

根据我的理解,它是导致问题的 context 对象,即使它不是我从函数中 return 得到的对象。查看 libusb::Device

的定义
/// A reference to a USB device.
pub struct Device<'a> {
    context: PhantomData<&'a Context>,
    device: *mut libusb_device,
}

它包含对 Context 的引用,我认为这是编译失败的原因。但是我不确定如何从函数中 return a Device 或者我没有正确考虑应该如何编码。如果我想将 Device 对象传递给其他函数怎么办?

根据 Context::devices 的定义,Device<'a> 中的生命周期 'a 绑定到上下文的范围内,并且会变得无效(即会成为悬空指针)如果 Context 超出范围。也就是说,crate 不只是包装一些指向将永远存在的设备的指针,而是“通过”上下文访问设备。

处理这个问题的一种方法是使 Context 静态化,这样它就可以在程序的整个持续时间内存在。您可以使用 lazy_static:

use lazy_static::lazy_static;
use libusb::{Context, Device};

lazy_static! {
    static ref CONTEXT: Context = Context::new().unwrap();
}

pub fn obtain_device() -> Device<'static> {
    CONTEXT
        .devices()
        .unwrap()
        .iter()
        .find(|d| d.device_descriptor().unwrap().vendor_id() == 0x0bda)
        .unwrap()
}

您还可以将您的函数转换为结构的方法,该结构拥有 Context.

pub struct MyDeviceContext {
    context: libusb::Context,
}

impl MyDeviceContext {
    pub fn new(context: libusb::Context) -> Self {
        Self { context }
    }

    pub fn obtain_device(&self) -> Device<'_> {
        self.context
            .devices()
            .unwrap()
            .iter()
            .find(|d| d.device_descriptor().unwrap().vendor_id() == 0x0bda)
            .unwrap()
    }
}

设备生命周期不再是 'static,但只要 MyDeviceContext 仍在范围内就可以使用。