Rust - str が引数/戻り値で使えない理由

https://stackoverflow.com/questions/49393462/what-does-str-does-not-have-a-constant-size-known-at-compile-time-mean-and

What it means is harder to explain succinctly. Rust has a number of types that are unsized. The most prevalent ones are str and [T]. Contrast these types to how you normally see them used: &str or &[T]. You might even see them as Box<str> or Arc<[T]>. The commonality is that they are always used behind a reference of some kind.

Because these types don't have a size, they cannot be stored in a variable on the stack — the compiler wouldn't know how much stack space to reserve for them! That's the essence of the error message.

https://ja.stackoverflow.com/questions/65708/rustのresultについての質問-errore0277-the-size-for-values-of-type-str-cannot-be-kno

まずはエラーメッセージそのもの、「the size for values of type str cannot be known at compilation time」について

str を &'static str にすれば解決します。 Rustでは勝手にポインタが作られたりしないので str は任意長の文字列そのものを表わします。これを関数から返すということは、例えば1000文字の文字列ならば1000文字分のデータをコピーして呼出元に返すことになります。今のところRustは任意長のデータをスタックにコピーする操作は許していません。そこで &str とポインタを介すると16バイト（ポインタサイズ8バイト+strのサイズ8バイト）と定サイズになるのでエラーにならなくなります。
「str 型を生で使うことはない」と覚えてしまっていいでしょう。

str は任意長の文字列そのものを表わします^[1]

今のところRustは任意長のデータをスタックにコピーする操作は許していません^[2]

この２点を前提とすれば、以下のように説明できるだろうか。

str は任意帳の文字列そのものを表す、すなわち

[0] -> 'H'
[1] -> 'e'
[2] -> 'l'
[3] -> 'l'
[4] -> 'o'

の構造で表される「文字のリスト」としての文字列そのものである。

関数の引数として渡された値は、スタックへ乗せられる^[3]。しかし、スタックへ載せられるデータは全て既知の固定サイズである → 任意長のデータはスタックへは乗せられない(ヒープに乗せなくてはならない)ので、 str を引数として使うことはできない。よって、コンパイルエラーとなる。
また、関数の戻り値もやはりスタックへ乗せられる^[4]ので、戻り値もやはり既知の固定サイズでなくてはならず、任意長のデータである str は利用できない。

代わりに &str として str への参照を、すなわちポインタを使えばそれは固定値となる^[5]ので、コンパイルエラーにならない。