闭包参数的生命周期注释

Question

我想编译以下代码：

struct Provider {}

impl Provider {
    fn get_string<'a>(&'a self) -> &'a str { "this is a string" }
}

fn main() {
    let provider = Provider{};
    let mut vec: Vec<&str> = Vec::new();

    // PROBLEM: how do I say that this reference s here
    // needs to live as long as vec?
    let fun = |s: &str| {
        vec.push(s);
    };

    fun(provider.get_string());
}

Playground link

这是我得到的编译错误：

error[E0495]: cannot infer an appropriate lifetime due to conflicting requirements
 --> src/main.rs:9:22
  |
9 |     let mut vec: Vec<&str> = Vec::new();
  |                      ^^^^
  |
note: first, the lifetime cannot outlive the anonymous lifetime #1 defined on the block at 11:24...
 --> src/main.rs:11:25
  |
11|     let fun = |s: &str| {
  |                         ^
note: ...so that reference does not outlive borrowed content
 --> src/main.rs:12:18
  |
12|         vec.push(s);
  |                  ^
note: but, the lifetime must be valid for the block suffix following statement 2 at 13:6...
 --> src/main.rs:13:7
  |
13|     };
  |       ^
note: ...so that variable is valid at time of its declaration
 --> src/main.rs:11:9
  |
11|     let fun = |s: &str| {
  |         ^^^

Answer 1

如果删除所有生命周期注释并让编译器推理完成其工作，您的代码就可以正常工作：

struct Provider;

impl Provider {
    fn get_string(&self) -> &str { "this is a string" }
}

fn main() {
    let provider = Provider;
    let mut vec = Vec::new();

    let mut fun = |s| {
        vec.push(s);
    };

    fun(provider.get_string());
}

简而言之，没有办法显式引用局部变量的生命周期，只能引用函数参数。不过，编译器知道该怎么做。

如果你真的需要它，你可以创建一个函数来允许注释生命周期：

fn thing<'a>(provider: &'a Provider) -> Vec<&'a str> {
    let mut vec: Vec<&'a str> = Vec::new();

    {
        let mut fun = |s: &'a str| vec.push(s);

        fun(provider.get_string());
    } // End mutable borrow of `vec`

    vec
}

fn main() {
    let provider = Provider;
    thing(&provider);
}

为什么原来的注释会停止工作？

具体来说就是这个：

let fun = |s: &str| {
    vec.push(s);
};

这在闭包上声明了一个新的生命周期。使用编造的语法（你can't declare lifetimes on closure arguments），它相当于：

let fun = <'a> |s: &'a str| {
    vec.push(s);
};

这就是编译器出现错误的原因：

生命周期不能超过在 [闭包块] 上定义的匿名生命周期 #1

生成的生命周期与Provider 的生命周期之间没有联系。省略它允许编译器插入所需但无法命名的生命周期。

Answer 2

这是一个可以编译的版本：

use std::marker::PhantomData;

struct Provider<'a> {
    _dummy: PhantomData<&'a ()>,
}

impl<'a> Provider<'a> {
    fn get_string(&self) -> &'a str {
        "this is a string"
    }
}

fn f<'b>() {
    let provider = Provider { _dummy: PhantomData };
    let mut vec: Vec<&str> = Vec::new();

    // PROBLEM: how do I say that this reference s here
    // needs to live as long as vec?
    let mut fun = |s: &'b str| { vec.push(s); };

    fun(provider.get_string());
}

fn main() {
    f()
}

Playground link

我做了以下更改：

• 为Provider 添加一个生命周期（我添加了一个PhantomData，但我猜您的提供商已经拥有一些它将提供的数据）。
• 更新get_string 方法以显示它返回的内容是提供者的生命周期，而不是输入生命周期（即基于Provider 的生命周期参数）。
• 为函数添加一个新的生命周期参数'b（我将其重命名为f()，因为main() 不能有），我用它来命名闭包参数的生命周期。

最后一个有点令人困惑，因为显然只是在生命周期中添加了一个名称（显然没有添加任何约束）就可以了。

我认为（但我喜欢一些文档）这是因为终身省略。闭包实际上是一个隐藏的struct，带有fn call(&self, s: &str)（在这种情况下）方法。根据lifetime elision rules，s 参数获得与&self 相同的生命周期，即闭包本身。在这种情况下，闭包是在vec之后声明的，所以生命周期太短了。显式生命周期意味着它与闭包自身的生命周期解耦。