cannot return value referencing local variable を解決したい

Question

前提

商品一覧CSV から、指定した id をもつ行を検索するプログラムを作っています。
現在、検索結果がもつ文字列から商品を表すオブジェクトを生成し、それを関数の戻り値にようとしています。

実現したいこと

コンパイルエラーを解消し、 find_by_id が Marchant を返すようにしたいです。

発生している問題・エラーメッセージ

   Compiling playground v0.0.1 (/playground)
error[E0515]: cannot return value referencing local variable `r`
  --> src/main.rs:47:9
   |
35 |                             let name = &r[1];
   |                                         - `r` is borrowed here
...
47 |         found
   |         ^^^^^ returns a value referencing data owned by the current function

For more information about this error, try `rustc --explain E0515`.
error: could not compile `playground` due to previous error

該当のソースコード

Playground

use csv;

/// 商品
struct Marchant<'a> {
    id: &'a str, // id
    name: &'a str, // 名前
    price: i32, // 価格
}

impl<'a> Marchant<'a> {
    fn new(id: &'a str, name: &'a str, price: i32) -> Self {
        Self { id, name, price}
    }
}

/// 商品検索機
struct MarchantFinder<'b> {
    /// CSV
    csv_reader: csv::Reader<&'b [u8]>,
}

impl<'b> MarchantFinder<'b> {

    /// CSV から、指定した id を持つ商品を取得する
    fn find_by_id<'a>(&'a mut self, id: &'a str) -> Option<Marchant> {
        let mut found: Option<Marchant> = None;
        
        // csv から id を探す
        for record in self.csv_reader.records() {
                found = match record {
                    Ok(r) => { 
                        let current_id = &r[0];
                        if current_id == id {
                            // id が見つかった場合、その行の 名前 と 価格 から 商品を生成する
                            let name = &r[1];
                            let price = (&r[2]).parse().unwrap();
                            let marchant = Marchant::new(id, name, price);
                            found = Some(marchant);
                        }
                        found
                    }
                    Err(_) => { // id が見つからなかった場合
                        None
                    }
                };
        }
        found
    }
}

fn main() {
    let str_csv = "id,name,price
                   101,Apple,150
                   102,Orange,80,
                   103,Banana,30";
    let reader = csv::Reader::from_reader(str_csv.as_bytes());
    let mut finder = MarchantFinder { csv_reader: reader };
    
    let id = "102"; // 検索対象の id
    match finder.find_by_id(id) {
        Some(marchant) => {
            println!("id: {}, name:{} price:{}", id, marchant.name, marchant.id);
        }
        None => {
            println!("id: No marchant");
        }
    };
}

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Build using the Stable version: 1.62.1

どうぞよろしくお願いいたします。

Answer 1

&str はスライスです。 どこかにある文字列の実体を指し示すオブジェクトなので元になる文字列より長い寿命を持つことが出来ません。 そしてこの場合は r が文字列の実体を所有しているので r の寿命が先に尽きるとそれを指し示しているスライスが意味をなさなくなります。 故にライフタイムの関係が破綻してエラーになっています。

実際に文字列が消滅しているのでライフタイムの指定をどう弄ってもどうにもなりません。 文字列の所有権をどのように移動するのかを考慮したデザインにしなおしてください。

csv というクレートは入力が文字列ではない場合 (ファイルなど) もサポートしているのでレコード単位で文字列を (構築して一時的に) 所有するという構造になっているのでしょう。 質問中のコードでは &r[0] は str_csv (の一部) を指すスライスではなく r が所有する文字列を指すスライスが返されているということを意識してください。

---

状況によって色々と戦略はあるとは思いますが、例としてひとつ挙げるとすれば文字列からレコードの配列を構築してしまうことです。 全体の情報が集積されたオブジェクトを作り、各種の操作はそれを参照するという形です。

use csv;

struct Merchant<'a> {
    id: &'a str,
    name: &'a str,
    price: i32,
}

impl<'a> std::fmt::Display for Merchant<'a> {
    fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
        write!(
            f,
            "id: {}, name:{} price:{}",
            self.id, self.name, self.price
        )
    }
}

impl<'a> Merchant<'a> {
    fn new(id: &'a str, name: &'a str, price: i32) -> Self {
        Self { id, name, price }
    }
}

trait MerchantFinder<'a> {
    fn find_by_id(&'a self, id: &str) -> Option<Merchant<'a>>;
}

impl<'a> MerchantFinder<'a> for std::vec::Vec<csv::StringRecord> {
    fn find_by_id(&'a self, id: &str) -> Option<Merchant<'a>> {
        let found = self.iter().find(|&x| &x[0] == id);

        match found {
            Some(&ref r) => {
                let name = &r[1];
                let price = (&r[2]).parse().unwrap();
                let merchant = Merchant::new(&r[0], name, price);
                Some(merchant)
            }
            _ => None,
        }
    }
}

use std::iter::Iterator;
use std::vec::Vec;

fn main() -> Result<(), csv::Error> {
    let str_csv = "id,name,price\n\
                   101,Apple,150\n\
                   102,Orange,80\n\
                   103,Banana,30";

    // 全部の情報が格納されたオブジェクト
    let records = csv::Reader::from_reader(str_csv.as_bytes())
        .records()
        .collect::<Result<Vec<csv::StringRecord>, csv::Error>>()?;
    let id = "102"; // 検索対象の id

    match records.find_by_id(id) {
        Some(merchant) => {
            println!("{}", merchant);
        }
        None => {
            println!("id: No merchant");
        }
    };
    Ok(())
}

ここでは全ての情報をメモリ上に持つという戦略を提示しましたが、一度しか情報を走査しないということがわかっている状況などであれば Merchant が文字列の本体を持つようにするという方法でもよいでしょう。

Comments

[sutonea]

文字列の保持方法に関する問題点のご指摘と、コード例のご提示ありがとうございます！Merchant が文字列の本体を持つ方法も試そうかと思います。

[sutonea]

上記を試す過程で、CSVの行を任意の構造体へ保存する方法を見つけましたので、ご紹介させていただきます。
https://docs.rs/csv/1.0.0-beta.5/csv/cookbook/index.html#reading-with-serde