支持可能生命周期的高阶函数

Question

假设我有一个高阶函数，比如composition from this answer：

fn compose<A, B, C, G, F>(f: F, g: G) -> impl Fn(A) -> C
where
    F: Fn(A) -> B,
    G: Fn(B) -> C,
{
    move |x| g(f(x))
}

我想部分应用它，如

fn id<T>(x: &T) -> &T { x }

fn compose_with_id<T, U, F>(f: F) -> impl Fn(&T) -> U
where
    F: Fn(&T) -> U
{
    compose(id, f)
}

这不会编译。 IIUC 的问题是，在compose 调用站点，我们必须用特定类型替换A（包括特定生命周期），但返回值需要为所有'a 实现Fn(&'a T) -> U。我尝试将对compose 的调用移动到闭包中：

fn compose_with_id<T, U, F>(f: F) -> impl Fn(&T) -> U
where
    F: Fn(&T) -> U
{
    move |t| compose(id, f)(t)
}

这也无法编译。现在的问题是compose 试图在每次调用结果函数时获取f 的所有权。我没有办法修复compose_with_id（不坚持F: Copy）； compose 拥有f 的所有权，这只能发生一次，所以我们必须选择一个生命周期，但返回值需要处理任何生命周期。

我们可以创建一个compose 的变体，用于引用：

fn compose<A, B, C, G, F>(f: F, g: G) -> impl Fn(&A) -> C
where
    F: Fn(&A) -> &B,
    G: Fn(&B) -> C,
{
    move |x| g(f(x))
}

（其返回值具有 HRTB）但不能用于非参考输入。

如何定义compose，使其可以部分应用于带有或不带有参考输入的不可复制函数？

Answer 1

给 compose_with_id 添加生命周期注解怎么样？

fn compose_with_id<'a, T, U, F>(f: F) -> impl Fn(&'a T) -> U
where
    T: 'a,
    U: 'a,
    F: Fn(&'a T) -> U,
{
    compose(id, f)
}