为什么在闭包内克隆数据不能防止错误 "closure may outlive the current function"?

Why does cloning data inside a closure not prevent the error "closure may outlive the current function"?

我用 gtk-rs 构建了一个 GTK 应用程序。当我构建主 window 时,我想使用一些动态参数,例如 window 高度。我创建了一个包含所有此类设置的结构,并希望将其用作构建 UI:

函数的输入参数
fn main() {
    let application =
        gtk::Application::new(Some("id"), Default::default())
            .expect("Initialization failed...");

    let config = Config {width: 100., height: 100.};
    application.connect_activate(|app| {
        build_ui(app, config.clone());
    });

    // Use config further

    application.run(&args().collect::<Vec<_>>());
}

#[derive(Debug, Clone)]
pub struct Config {
    pub width: f64,
    pub height: f64,
}

fn build_ui(application: &gtk::Application, config: Config) {
    ...
}

我在调用 build_ui 时不能使用对 config 的引用,因为这个函数可以在主函数完成后调用,因此配置结构不再存在。

我的想法是创建配置结构的副本(它只是一些原始变量),它与原始变量分开存在,因此我不会 运行 陷入生命周期或所有权问题。

这是正确的方法吗?我究竟做错了什么?我得到了与借用配置结构相同的错误:

error[E0373]: closure may outlive the current function, but it borrows `config`, which is owned by the current function
  --> src/main.rs:36:34
   |
36 |     application.connect_activate(|app| {
   |                                  ^^^^^ may outlive borrowed value `config`
37 |         build_ui(app, config.clone());
   |                       ------ `config` is borrowed here

一般说明

类似问题的最小再现:

fn move_and_print(s: String) {
    println!("{}", s);
}

fn main() {
    let s = String::from("Hello");

    let print_cloned_s = || println!("{}", s.clone());

    move_and_print(s);
    print_cloned_s();
}

编译器抱怨:

error[E0505]: cannot move out of `s` because it is borrowed

我想克隆 s 以避免借用,这样以后就可以使用它了。那么,编译器怎么会说s是借来的呢?

前面的推理是完全正确的,但是,有一个微妙之处:Clone::clone的签名是clone(&self) -> Self。所以当clone被调用时,数据被克隆函数!

借用了

解决方案是在创建闭包之前克隆数据,然后将其移动到闭包中:

fn move_and_print(s: String) {
    println!("{}", s);
}

fn main() {
    let s = String::from("Hello");

    // I clone `s` BEFORE creating the closure:
    let cloned_s = s.clone();

    // Then I move the cloned data into the closure:
    let print_cloned_s = move || println!("{}", cloned_s);

    move_and_print(s);
    print_cloned_s();
}

解决您的实际错误

如我所说,您必须克隆配置并将此克隆移动到闭包中:

let cloned_config = config.clone();

application.connect_activate(move |app| {
    build_ui(app, cloned_config.clone());
});

您还必须添加第二个克隆调用以允许闭包是 Fn 而不是 FnOnce。事实上,如果你将你的配置移动到 build_ui 中,这个函数就不能被使用两次。有关详细信息,请参阅


如果我很了解您的需要,config 旨在成为必须共享的 read-only 配置。在这种情况下,我根本不会移动它,例如将 build_ui 的签名更改为:

fn build_ui(application: &gtk::Application, config: &Config)

讨厌说认可的答案不是很准确。它是正确的,但与 OP 代码有细微差别。实际上,如果仔细阅读原始代码,没有理由相信 rustc 不能得出局部变量 configconnect_activate 函数调用还长的结论。它出于其他原因拒绝它。

一个更准确的最小可重现示例是:

fn reference_and_print(s: &str) {
    println!("{}", s);
}

fn closure_and_print<F: Fn()>(f: F) {
    f();
}

fn main() {
    let s = "Hello";

    reference_and_print(s);
    closure_and_print(|| {
        println!("{}", s);
    });
    reference_and_print(s);
}

编译通过。但是,如果只改变一行:

fn closure_and_print<F: Fn() + 'static>(f: F) {
    f();
}

这会导致 may outlive borrowed value 错误。挺意外的。

事实上,通过检查 gtk-rs 代码,我注意到带有 'static 绑定的闭包无处不在。除非您拥有它们,否则没有什么比 'static 更长久。这就是为什么在使用 gtk-rs:

时必须使用 move 闭包来拥有捕获的变量
let cloned = config.clone();
application.connect_activate(move |app| {
    build_ui(app, cloned);
});