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使用带有特征对象的Ref :: map时无法推断生命周期

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我有一个带有盒装特征的结构 AFoo ),另一个结构 BoxedA ,其中有一个 Rc<RefCell<A>> . 我正在尝试在 BoxedA 上创建一个方法,该方法将refrence返回到盒装特征,但在将 Ref<A> 映射到 Ref<Foo> 时仍会遇到生命周期问题 .

这是我的代码:

use std::rc::Rc;
use std::cell::{RefCell, Ref};

trait Foo {

}

struct A {
    a: Box<Foo>
}

impl A {
    fn new(a: Box<Foo>) -> A {
        A { a: a }
    }

    fn a(&self) -> &Foo {
        &*self.a
    }
}

struct BoxedA {
    a: Rc<RefCell<A>>
}

impl BoxedA {
    fn new(a: Box<Foo>) -> BoxedA {
        BoxedA {
            a: Rc::new(RefCell::new(A::new(a)))
        }
    }

    fn a(&self) -> Ref<Foo> {
        Ref::map(self.a.borrow(), |a| a.a())
    }
}

impl Foo for i32 {

}

fn main() {
    let a = BoxedA::new(Box::new(3));

    let a_ref = a.a();
}

Rust游乐场链接:https://play.rust-lang.org/?gist=d0348ad9b06a152770f3877864b01531&version=stable&backtrace=0

我得到以下编译错误:

error[E0495]: cannot infer an appropriate lifetime for autoref due to      conflicting requirements
  --> <anon>:34:41
   |
34 |         Ref::map(self.a.borrow(), |a| a.a())
   |                                         ^
   |
note: first, the lifetime cannot outlive the anonymous lifetime #1 defined on the body at 34:38...
  --> <anon>:34:39
   |
34 |         Ref::map(self.a.borrow(), |a| a.a())
   |                                       ^^^^^
note: ...so that reference does not outlive borrowed content
  --> <anon>:34:39
   |
34 |         Ref::map(self.a.borrow(), |a| a.a())
   |                                       ^
note: but, the lifetime must be valid for the anonymous lifetime #1 defined on the body at 33:28...
  --> <anon>:33:29
   |
33 |       fn a(&self) -> Ref<Foo> {
   |  _____________________________^ starting here...
34 | |         Ref::map(self.a.borrow(), |a| a.a())
35 | |     }
   | |_____^ ...ending here
note: ...so that the declared lifetime parameter bounds are satisfied
  --> <anon>:34:9
   |
34 |         Ref::map(self.a.borrow(), |a| a.a())
   |         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

奇怪的是,代码编译,如果我用 i32 替换所有 Foo .

1 回答

  • 2

    问题出在这个签名上:

    fn a(&self) -> &Foo { ... }
    

    通过终身省略规则,这扩展到:

    fn a<'b>(&'b self) -> &'b (Foo + 'b) { ... }
    

    哇,那是什么 + 'b 位?

    Trait对象具有生命周期绑定,指定对象中包含的引用的最短生命周期 . 如果类型不包含任何引用,则该生存期限将为 'static .

    如果在包含引用的类型上实现特征,例如一对引用:

    impl<'a, 'b> Foo for (&'a u32, &'b u32) {}
    

    然后你有一个 &Foo 类型的变量恰好是对 (&'a u32, &'b u32) 的引用(要清楚,这是对一对引用的引用),哪里有关于两个 &u32 引用的生命周期信息呢?这就是特质对象的生命周期所在的位置 . 完整的扩展类型 &Foo 将看起来像 &'c (Foo + 'd) ,其中 'd'a'b 中的最短值(或者由于协方差而可能更短) .

    还有许多其他地方没有明确指定生命周期绑定 . 所有地方都希望函数的返回类型默认为 'static 生存期限 . 例如, struct A 中的 Box<Foo> 会发生这种情况:它实际上被解释为 Box<Foo + 'static> .


    解决问题的简单方法是指定 A::a 返回一个带有 'static 生存期限的特征对象:

    fn a(&self) -> &(Foo + 'static) { ... }
    

    这很有意义,因为我们正在返回指向 Box<Foo + 'static> 内部的指针!

    BoxedA::a 可能最终会导致类似的问题,因此您可能也希望在使用它时修复此问题:

    fn a(&self) -> Ref<Foo + 'static> { ... }
    

    现在您已经了解了这些生命周期边界,您可能想要考虑在该生命周期限制内使 ABoxedA 泛型是否有意义,而不是强制执行 'static . 如果您想最大化通用性,您的代码将如下所示:

    struct A<'a> {
        a: Box<Foo + 'a>
    }
    
    impl<'a> A<'a> {
        fn new(a: Box<Foo + 'a>) -> A<'a> {
            A { a: a }
        }
    
        fn a(&self) -> &(Foo + 'a) {
            &*self.a
        }
    }
    
    struct BoxedA<'a> {
        a: Rc<RefCell<A<'a>>>
    }
    
    impl<'a> BoxedA<'a> {
        fn new(a: Box<Foo + 'a>) -> BoxedA<'a> {
            BoxedA {
                a: Rc::new(RefCell::new(A::new(a)))
            }
        }
    
        fn a(&self) -> Ref<Foo + 'a> {
            Ref::map(self.a.borrow(), |a| a.a())
        }
    }
    

    您可以自行决定是否需要此级别的通用性 .

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