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Accepted
Lingxuan Ye
Asked: 2025-02-19 12:57:05 +0800 CST

有没有办法将 `Fn(&T) -> U` 中的 `U` 与 `&T` 作为引用时的生命周期绑定？

  • 772

以下是代码：

fn main() {
    let foo: Foo<i32> = Foo(42);
    let bar: Foo<i64> = foo.map_ref(|x| *x as i64); // OK
    let baz: Foo<&i32> = foo.map_ref(|x| x); // Error
}

struct Foo<T>(T);

impl<T> Foo<T> {
    fn map_ref<U, F>(&self, f: F) -> Foo<U>
    where
        F: Fn(&T) -> U,
    {
        Foo(f(&self.0))
    }
}

U引用时编译失败：

error: lifetime may not live long enough
 --> src\main.rs:4:48
  |
4 |     let baz: Foo<&i32> = foo.map_ref(|x: &i32| x); // Error
  |                                          -   - ^ returning this value requires that `'1` must outlive `'2`
  |                                          |   |
  |                                          |   return type of closure is &'2 i32
  |                                          let's call the lifetime of this reference `'1`
  |
help: dereference the return value
  |
4 |     let baz: Foo<&i32> = foo.map_ref(|x: &i32| *x); // Error
  |                                                +

我尝试引入一个通用的生命周期'a但Foo::map_ref不知道下一步该做什么。

rust

1 个回答

  1. Best Answer

    对于这个简单的例子，你甚至不需要注释。相反，你可以通过澄清参数的生命周期应该/将至少与对的引用一样长来U帮助编译器：Fself

    impl<T> Foo<T> {
    fn map_ref<'a, U, F>(&'a self, f: F) -> Foo<U>
    where
        F: Fn(&'a T) -> U,
    {
        Foo(f(&self.0))
    }
}

    当你调用 时foo.map_ref(f)，实际上发生的事情是Foo::<T>::map_ref(&foo, f)：调用方法会创建对调用该方法的对象的引用。所以现在，当我们调用map_ref并给它一个闭包时，闭包会被赋予一个参数，其生命周期与隐式创建的 相同&foo。

    请参阅Rust Playground。希望这能回答你的问题。:-)

    编辑：回复您对HRTB 的评论：是的，您完全正确。F被脱糖为for <'b> Fn(&'b T) -> U。这意味着 上的特征绑定F变为“F应为可调用函数，引用为任意生命周期'b。”或者，如果我们想使用与错误消息相同的名称，“任意生命周期'1。 ”

    实际上，你可以使用 rust-analyzer 通过打开生命周期省略提示，直接在 IDE 内部看到这种脱糖过程：

    F 上的特征绑定在 VS Code 中用内嵌提示注释，其中 for<'1> 出现在 Fn(&T) -> U 之前。map_ref 的自身参数也用生命周期 '0 注释。

    （rust-analyzer.inlayHints.lifetimeElisionHints.enable在 VS Code 中）。

    考虑到这一点，让我们重新分析编译器给出的错误消息：

    let baz: Foo<&i32> = foo.map_ref(|x: &i32| x); // Error
                                     -   - ^ returning this value requires that `'1` must outlive `'2`
                                     |   |
                                     |   return type of closure is &'2 i32
                                     let's call the lifetime of this reference `'1`

    就我个人而言，在考虑为什么这是一个错误时，我发现引入第二个'2生命周期有点令人困惑……但这只是我的看法。我向别人解释这一点的方式是说，“你试图'1在闭包的返回类型中使用，这会强制'1出现在中U；但是，从外面看map_ref，无法知道它有多长'1。f据我们所知，可以使用对局部变量的引用来调用它！”在这种情况下，这有点像我们要求编译器“延长”该局部变量的生命周期，以便我们可以保持指向Foo<U>它的指针。显然，这违背了 Rust 的删除系统。

    我们需要明确注释的原因'a仅仅是因为这个例子不符合生命周期省略的规则。 所有引用都需要生命周期，只是编译器允许我们根据某些规则有时跳过编写它们。F的参数需要某些东西，但编译器不会&self自动使用 的生命周期；这样做对于大多数用例来说都过于保守（例如，因为f现在不能通过对局部变量的引用来调用）。

    • 3

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