建立 2026-09-19 更新 2026-09-19

生命週期

生命週期（lifetime）是編譯器用來確保「參照永遠有效」的機制。多數時候編譯器能自動推斷，你不會看到它；只有當編譯器無法判斷參照之間的關係時，才需要你用 'a 這樣的標註說明。本頁說明它解決什麼問題，以及何時需要手動標註。

生命週期解決什麼問題

每個參照都有一段「有效範圍」。如果參照比它指向的值活得更久，就會變成懸空參照。編譯器會比對兩者的範圍：

fn main() {
    // ❌ 無法編譯：x 的壽命比 r 短
    let r;
    {
        let x = 5;
        r = &x;
    } // x 在這裡被丟棄
    println!("{r}");
}

錯誤訊息是 x does not live long enough。r 想在大括號外使用，但 x 已經不在了。

函式中的生命週期標註

當函式回傳參照時，編譯器需要知道回傳的參照來自哪一個參數。下面的函式回傳兩個字串中較長的一個，但編譯器無法判斷回傳值是 x 還是 y：

// ❌ 無法編譯：缺少生命週期標註
fn longest(x: &str, y: &str) -> &str {
    if x.len() > y.len() { x } else { y }
}

fn main() {
    println!("{}", longest("abc", "de"));
}

加上生命週期參數 'a 後，就是在告訴編譯器：「回傳值的有效期間，與兩個參數中較短的那一個相同。」

fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str {
    if x.len() > y.len() { x } else { y }
}

fn main() {
    let a = String::from("long string");
    let result;
    {
        let b = String::from("xyz");
        result = longest(a.as_str(), b.as_str());
        println!("{result}"); // 在 b 還活著的範圍內使用，沒問題
    }
}

標註不會改變壽命

生命週期標註只是描述參照之間的關係，讓編譯器能檢查，它不會延長或縮短任何值的壽命。

結構體中的參照

結構體若要存放參照，欄位也需要標註，表示結構體的實例不能比它所參照的資料活得更久：

struct Excerpt<'a> {
    part: &'a str,
}

fn main() {
    let novel = String::from("Call me Ishmael. Some years ago...");
    let first_sentence = novel.split('.').next().unwrap();
    let excerpt = Excerpt { part: first_sentence };
    println!("{}", excerpt.part);
}

自動推斷（省略規則）

大多數函式不用寫標註，是因為編譯器套用三條「生命週期省略規則」：

每個參照參數各自獲得一個生命週期。
只有一個輸入生命週期時，回傳值的參照就使用它。
若有 &self 或 &mut self，回傳值的參照使用 self 的生命週期。

所以下面的函式不需要標註：

fn first_word(s: &str) -> &str {
    s.split_whitespace().next().unwrap_or("")
}

fn main() {
    println!("{}", first_word("hello world"));
}

'static

'static 表示這個參照在整個程式執行期間都有效。字串字面值都是 &'static str，因為它們直接存在執行檔中：

fn main() {
    let s: &'static str = "我永遠有效";
    println!("{s}");
}

不要為了消除錯誤就亂加 'static

遇到生命週期錯誤時，多半是設計上有問題。先想想：這個結構體真的需要存參照嗎？改成擁有資料（例如用 String 取代 &str）通常更簡單，只是多一次複製。

實用心法

初學階段，遇到生命週期錯誤，優先考慮「回傳擁有的值」或「使用 String／.clone()」。
函式只回傳參照時，先確認它來自哪個參數，再標註。
大多數程式碼根本不用寫生命週期，不必一開始就過度擔心。

生命週期

生命週期解決什麼問題

函式中的生命週期標註

結構體中的參照

自動推斷（省略規則）

'static

實用心法

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