包装 AsyncRead `self` 具有匿名生命周期 `'_` 但它需要满足 `'static` 生命周期要求

Question

我正在尝试将AsyncRead 包装在另一个AsyncRead 中（并对其进行一些数据处理）。但是，当尝试存储 .read() 的 Future 时，我遇到了终身问题：self has an anonymous lifetime '_ but it needs to satisfy a 'static lifetime requirement。

代码：

pub struct AsyncReadWrap {
    input: Pin<Box<dyn AsyncRead + 'static>>,
    future: Option<Pin<Box<dyn Future<Output = std::io::Result<usize>>>>>
}

impl AsyncReadWrap {
    pub fn new(input: impl AsyncRead + Unpin + 'static) -> AsyncReadWrap {
        AsyncReadWrap {
            input: Box::pin(input),
            future: None
        }
    }
}

impl AsyncRead for AsyncReadWrap {
    fn poll_read(self: Pin<&mut Self>, cx: &mut Context<'_>, buf: &mut ReadBuf<'_>) -> Poll<std::io::Result<()>> {
        
        let mut buffer = [0u8; 2048];
        let future = self.input.as_mut().read(&mut buffer);
        self.future = Some(Box::pin(future));
       
        Poll::Pending
    }
}

我是异步的新手，奇怪的是在 poll 函数中没有一些简单的方法来 await。谢谢。

Answer 1

您不能从poll 函数调用await，因为await 可能会多次调用poll，并将控制权交还给执行程序。单个poll 调用可能只会产生一次，并且只能通过另一个poll 调用来恢复。轮询和期货是 async/await 的构建块 - 在使用较低级别的实现时，您不能使用较高级别的抽象。

您当前代码的问题在于您的结构是自引用的。 input.read() 返回一个可以从input 借用的未来：

// `Read` borrows from `self` and `buf`
fn read<'a>(&'a mut self, buf: &'a mut [u8]) -> Read<'a, Self> 

您不能将返回的未来存储在您的结构中，因为storing a value and a reference to that value in the same struct is problematic。

要创建AsyncRead 包装器，您可以在内部AsyncRead 上调用poll_read。当poll_read返回Ready时，缓冲区将被读取的值填满，你可以对其进行数据处理：

impl AsyncRead for AsyncReadWrap {
    fn poll_read(mut self: Pin<&mut Self>, cx: &mut Context<'_>, mut buf: &mut ReadBuf<'_>) -> Poll<std::io::Result<()>> {
        match self.input.as_mut().poll_read(cx, &mut buf) {
            Poll::Ready(res) => {
                // do stuff with `buf`
                Poll::Ready(res)
            },
            Poll::Pending => Poll::Pending
        }
    }
}

在poll_read 函数内执行更多async 操作将变得复杂，因为您必须跟踪您的AsyncRead 实现将处于的多个状态。async/await 是一个抽象较低级别的未来状态机。如果您不一定要求实现AsyncRead，则可以完全避免使用较低级别的future，只需将其设为async 方法：

pub async fn read(mut input: impl AsyncRead + Unpin) -> Vec<u8> {
    let mut buf = [0u8; 1024];
    input.read(&mut buf).await;
    // ...
    buf.to_vec()
}

如果你选择走低级路线，这里有一些有用的资源：

• Async in depth
• Pin and suffering
• Async/Await