Rust 中闭包参数的生命周期问题

Question

我在尝试使用与下面的 print 函数（在 ln.9 中）完全相同的闭包时遇到错误

错误是通常的 borrowed value does not live long enough。我试图在 playground 中复制它，但我做不到。我敢肯定，这主要是因为我不太了解这里发生了什么，所以非常感谢任何帮助。

我不明白的是调用print函数和调用check闭包有什么区别。它们具有完全相同的签名，甚至是相同的主体。

创建它们的上下文如何影响借用检查器？解决这个问题的方法是什么？

extern crate typed_arena;
use typed_arena::Arena;

#[derive(Debug)]
struct AstNode<'a> {
    name: &'a str,
}

fn get_ast<'a>(path: &str, arena: &'a Arena<AstNode<'a>>) -> &'a AstNode<'a> {
   // ...
}

type CheckFn<'a> = dyn Fn(&'a AstNode<'a>);

fn print<'a>(root: &'a AstNode<'a>) {
    println!("{:?}", root);
}

fn it_does_not_have_details_if_all_ok<'a>(file: &str, check: Box<CheckFn<'a>>) {
    let arena = Arena::new();
    let a = &arena;
    let root = get_ast(file, a);
    println!("{:?}", root);
    // Works
    print(root);
    // Produces an error
    check(root);
}

错误是：

error[E0597]: `arena` does not live long enough
  --> src/main.rs:21:14
   |
21 |     let a = &arena;
   |              ^^^^^ borrowed value does not live long enough
...
28 | }   
   | - borrowed value only lives until here
   |
note: borrowed value must be valid for the lifetime 'a as defined on the function body at 19:1...
  --> src/main.rs:19:1
   |
19 | fn it_does_not_have_details_if_all_ok<'a>(file: &str, check: Box<CheckFn<'a>>) {
   | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Answer 1

They have exactly the same signature and even the same body.

正文不相关，因为类型检查器将函数视为黑盒，只查看类型。但是，虽然签名可能 看起来 相同，但它们并非如此。区别在于lifetime参数是如何绑定的。

print<'a> 的生命周期参数 'a 绑定在你调用它的那个点上。由于您将 root 作为参数传递，并且 root 是一个引用，因此您隐式实例化 'a 为该引用的生命周期。这正是您想要的，因为 root 比对 print.

的调用寿命更长

但是 check<'a> 的生命周期参数 'a 在您调用它之前 被绑定 。相反，您已将它绑定到函数 it_does_not_have_details_if_all_ok<'a> 的生命周期参数，该参数由 it_does_not_have_details_if_all_ok 的调用者确定，因此可以是比此函数调用长的任何生命周期。这绝对不是您想要的，因为：

引用 root 不会存在那么久（因为它持有对函数本地的 arena 的引用）。
函数 check 甚至不需要它的参数就能活那么久。

这与you can't return a reference to a variable created in a function的原因如出一辙。区别在于您实际上什至不需要此生命周期限制。

我无法轻松地对此进行测试，因为您只发布了代码的图像，并且没有提供一些定义。但快速解决方法是在 CheckFn:

上使用 higher-ranked trait bound (HRTB)

type CheckFn = dyn for<'a> Fn(&'a AstNode<'a>);

这样就无需在提到 CheckFn 时绑定 'a。相反，生命周期在调用内部函数时被绑定，就像 print.

一样

正如评论中所指出的，您可以完全省略这些生命周期：

type CheckFn = dyn Fn(&AstNode);

这将导致类型检查器比上面更普遍地推断生命周期：

type CheckFn = dyn for<'a, 'b> Fn(&'a AstNode<'b>);

Rust 中闭包参数的生命周期问题

Lifetime issues with a closure argument in Rust

closures

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rust

borrow-checker

borrowing