Rust中的每个引用都是有其 生命周期 (lifetimes)，也就是引用保持有效的作用域。大部分时候生命周期是隐含并可以推断的，正如大部分时候类型也是可以推断的一样。类似于当因为有多种可能类型的时候必须注明类型，也会出现引用的生命周期以一些不同方式相关联的情况，所以Rust需要我们使用泛型生命周期参数来注明他们的关系，这样就能确保运行时实际使用的引用绝对是有效的。
据了解，在 Rust 官方的一次调查中，当受访者被问及对于提升 Rust 的采用率有何建议时，许多人提到的一个方案是降低 Rust 的学习难度。再具体到特定主题的难度时，许多人认为 Rust 的“生命周期(Lifetimes)”难度最高，其次是 Ownership，61.4％ 的受访者表示，生命周期的使用既棘手又非常困难。而这两个功能又恰恰是 Rust 内存安全特性的核心。
生命周期的概念从某种程度上说不同于其它语言中类型的工具，毫无疑问这是Rust最与众不同的功能。
生命周期避免了悬垂引用
生命周期的主要目标是避免悬垂引用，它会导致程序引用了非预期引用的数据。如下示例，它有一个外部作用域和一个内部作用域：
{ let r; { let x = 5; r = &x; } println!("r:{}", r); }
外部作用域声明了一个没有初值的变量r，而内部作用域声明了一个初值为5的变量x。在内部作用域中，我们尝试将r的值设置为一个x的引用。接着在内部作用域结束后，尝试打印出r的值。这段代码不能编译因为r引用的值在尝试使用之前就离开了作用域。错误信息如下：
error[E0597]: `x` does not live long enough --> src/main.rs:245:13 | 245 | r = &x; | ^^ borrowed value does not live long enough 246 | } | - `x` dropped here while still borrowed 247 | println!("r:{}", r); | - borrow later used here
变量x并没有"存在的足够久"。其原因是x在到达第246行内部作用域结束时就离开了作用域。不过r在外部作用域仍是有效的；作用域越大我们就说它“存在的越久”。如果Rust允许这段代码工作，r将会引用在x离开作用域时被释放的内存，这时尝试对r做任何操作都不能正常工作。那么Rust是如何决定这段代码是不被允许的呢？这得益于借用检查器。
借用检查器
Rust编译器有一个借用检查器(borrow checker)，它比较作用域用确保所有的借用都是用效的。
{ let r; // ---------+-- 'a // | { // | let x = 5; // -+-- 'b | r = &x; // | | } // -+ | // | println!("r: {}", r); // | } // ---------+
r和x的生命周期注解，分别叫做 'a 和 'b
这里将r的生命周期标记为'a并将x的生命周期标记为'b。如上面的展示，内部的'b块要比外部的生命周期'a小得多。在编译时，Rust比较这两个生命周期的大小，并发现r拥有生命周期'a，不过它引用了一个拥有生命周期'b的对象。程序被拒绝编译，因为生命周期'b比生命周期'a要小：被引用的对象比它的引用者存在的时间更短。
让我们看看以下并没有产生悬垂引用且可以正确编译的例子：
{ let x = 5; let r = &x; println!("r:{}", r); }
这里x拥有生命周期'b，比'a要大。这就意味着r可以引用x：
Rust知道r中的引用在x有效的时候也总是有效的。
Lifetime Bound
就像其它泛化类型参数类型，可以使用lifetime bound来约束一个类型T或另一个lifetime 'b，以要求类型T或'b满足一定的条件；
使用 : 来表示bound约束，类似与类型参数/Trait的bound约束，lifetime bound有如下形式及语义：
'a: 'b 表示lifetime 'a必须outlive lifetime 'b即'a的范围至少与'b的范围一样大；
T: 'a 表示类型T中包含的所有引用对应的lifetime必须outlive lifetime 'a即包含的引用在lifetime 'a内可被有效访问；
T: Trait + 'a 表示类型T必须实现trait Trait同时T包含的所有引用在lifetime 'a 内可被有效访问；
struct Ref<'a, T: 'a>(&'a T) ;
上面Ref定义表示：结构体Ref包含一个指向泛化类型T对象实例的引用，该引用具有lifetime 'a，对应的T对象实例具有lifetime 'a，类型T内所有的引用必须outlive lifetime 'a；
另外Ref结构体的对象实例本身不能outlive lifetime 'a;
另外出现'a: 'a从语法上是合理的，表示lifetime 'a的范围至少与自身的范围一样大，但'a上bound后，则它变成early bound；
lifetime Elision
虽然每一个函数中涉及到的引用参数都可以显式的使用lifetime标记anotations，但在有些场景下可以省略annotations，由编译器自动推导生成一个annotation，以便减少代码的编写和减轻开发者的负担；
触发lifetime Elision的规则如下：
- 函数的每一个引用参数都要有自身对应的lifetime;
- 如果函数正好只有一个引用输入参数，则所有引用输出参数都使用输入参数lifetime;
- 如果函数有多个输入参数，其中有一个为&self或&mut self，则所有引用输出参数都使用&self或&mut self的lifetime；
fn first_word(s: &str) -> &str {} //等价 fn first_word<'a>(s: &'a str) -> &'a str {}
由于没法满足B,C规则，上面提到的longest函数中必须显示写出lifetime标记，否则会编译出错，
因为不显示标记，则无法确定两个输入参数和一个输出参数之间的lifetime约束；
如下示例不显示标记，不能通过编译：
fn longest(x: &str, y: & str) -> & str { if x.len() > y.len() { x } else { y } }
error[E0106]: missing lifetime specifier --> src/main.rs:160:34 | 160 | fn longest(x: &str, y: & str) -> & str { | ---- ----- ^ expected named lifetime parameter | = help: this function's return type contains a borrowed value, but the signature does not say whether it is borrowed from `x` or `y` help: consider introducing a named lifetime parameter | 160 | fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str { | ^^^^ ^^^^^^^ ^^^^^^^^ ^^^
加上lifetime标记后通过编译：
fn longest<'a>(x: &'a str, y: &'a str) -> &'a str { if x.len() > y.len() { x } else { y } }
特殊标记'static
静态生命周期'static：是Rust内置的一种特殊的生命周期。'static生命周期存活于整个程序运行期间。所有的字符串字面量都有生命周期，类型为 & 'static str。
标记 'static 作为Rust语言保留的lifetime标记标识，可用来表示引用的lifetime，可以用作lifetime bound来约束其它类型；
/* A reference with 'static lifetime: 表示被引用的对象在程序整个生命周期都有效； 引用本身可在程序退出前的整个生命周期都可安全有效使用； 具有'static的引用可以转换成更小的子范围/lifetime 'b引用并被使用； */ let s: &'static str = "hello world";
/* 'static as part of a trait bound： 'static用作bound，表示类型T没有包含非'static引用， 作为类型T的对象实例接受都可在不同上下文中使用该实例，直到析构该实例； 而不是表示类型T的对象实例的生命周期是'static; */ fn generic<T>() where T: 'static {}
lifetime标记用作结构体泛化参数
泛化结构体可使用lifetime标记annotations比如'a、'b作为泛化参数，它作为一个可后续具体化的lifetime参数，其字段可以使用它作为引用类型变量定义的一部分；
struct ImportantExcerpt<'a>{
part: &'a str
}
let novel = String::from("Call me Ishmael. Some years ago...");
let first_sentence = novel.split('.').next()
.expect("Could not find a '.'");
let i = ImportantExcerpt{
part: first_sentence,
};
上面示例代码表达的语义是：
结构体ImportantExcerpt对象实例不能outlives它的子字段part对应的引用的lifetime 'a；
子字段part在lifetime 'a内有效，可接受来自于lifetime 'a的str对象的引用赋值，或者在lifetime 'a范围内安全读取或为lifetime 'a范围内的引用变量赋值；
这个lifetime 'a同时对结构体ImportantExcerpt类型的对象实例和其它字段part的lifetime进行lifetime 'a约束；
为什么这个'a需要对结构体ImportantExcerpt类型的对象实例和字段part都需要产生约束呢？
其实从语义上理解非常的直接，因为如果结构体的对象实现容许在lifetime 'a之外使用，那么通过这个对象访问其子字段理应同样被容许，但从定义上要求子字段的有效lifetime为'a，现在超出了'a代表的范围访问，显然会导致悬空引用，所以逻辑上不容许，于是对结构体ImportantExcerpt的对象实例也要产生约束；
在实例ImportantExcerpt对象前需要early bound提前确定lifetime 'a的值，其具体值由创建时传递的参数first_sentence来决定；
trait及impl中使用lifetime标记
由于lifetime标记'a是以泛化参数的形式出现在结构体ImportantExcept定义中，是结构体泛化参数的一部分；
类似与泛化中的类型参数，在impl method或trait时，同样需要以泛化参数的形式比如impl<'a>满足语法上的要求；
为结构体提供level方法实现的示例代码如下：
impl<'a> ImportantExcerpt<'a> { fn level(&self) -> i32 { 3 } }