函數vs struct的類型參數（生命期問題）

Question

考慮以下測試用例：

#![allow(unstable)]
trait Choose<'o> { 
    fn choose(a: &'o u64, b: &'o u32) -> Self; 
}

impl<'o> Choose<'o> for &'o u64 { 
    fn choose(a: &'o u64, _b: &'o u32) -> &'o u64 { a }
}

impl<'o> Choose<'o> for &'o u32 { 
    fn choose(_a: &'o u64, b: &'o u32) -> &'o u32 { b }
} // '

struct Handler {
    a: u64,
    b: u32,
}

impl Handler {
    fn new() -> Handler {
        Handler { a: 14, b: 15 }
    }

    fn find<'a, V, W>(&'a mut self, value: W) -> Option<V> where V: Choose<'a>, W: PartialEq<V> { // '
        let v = Choose::choose(&self.a, &self.b);
        if value == v {
            Some(v)
        } else {
            None
        }
    }
}

fn main() {
    let mut h = Handler::new();

    {
        let v_a = h.find::<&u64, &u64>(&14u64);
        println!("v_a = {:?}", v_a);
    }

    {
        let v_b = h.find::<&u64, &u64>(&15u64);
        println!("v_b = {:?}", v_b);
    }
}

圍欄

假設我在Handler :: find中有一些改變狀態，所以我需要＆mut self 。 但是指向Handler內部的v_a和v_b變量都存在於自己的塊中，因此這里沒有借用問題。 在這種情況下，直接為find方法指定類型參數V ，並且所有內容都按預期編譯。

不過，接我一招參數V輸入處理程序類型簽名，並停止與編譯“不能借h為可變不止一次同時更”錯誤：

#![allow(unstable)]
trait Choose<'o> { 
    fn choose(a: &'o u64, b: &'o u32) -> Self; 
}

impl<'o> Choose<'o> for &'o u64 { 
    fn choose(a: &'o u64, _b: &'o u32) -> &'o u64 { a }
}

impl<'o> Choose<'o> for &'o u32 { 
    fn choose(_a: &'o u64, b: &'o u32) -> &'o u32 { b }
} // '

struct Handler<V> {
    a: u64,
    b: u32,
}

impl<V> Handler<V> {
    fn new() -> Handler<V> {
        Handler { a: 14, b: 15 }
    }

    fn find<'a, W>(&'a mut self, value: W) -> Option<V> where V: Choose<'a>, W: PartialEq<V> { // '
        let v = Choose::choose(&self.a, &self.b);
        if value == v {
            Some(v)
        } else {
            None
        }
    }
}

fn main() {
    let mut h = Handler::<&u64>::new();

    {
        let v_a = h.find(&14u64);
        println!("v_a = {:?}", v_a);
    }

    {
        let v_b = h.find(&15u64);
        println!("v_b = {:?}", v_b);
    }
}

圍欄

我真的無法理解其中的區別。 變量v_a死后，為什么不發布可變借用？

Answer 1

我認為這里發生的事情是：在你的main ，當你做let mut h = Handler::<&u64>::new(); ，你的處理程序現在與u64引用u64 。 因此，即使v_a在下一個塊中死亡，V的生命周期必須是h的生命周期，它仍然存在。

順便說一句，問題不在於你已編寫的代碼，而是代碼中你或其他人仍然可以編寫。 鑒於您使用不受約束的V定義Handler，我可以繼續執行：

// in the meanwhile, in another crate...
// I create another trait
trait MyTrait {
    fn foo(&self) -> &u64;
}

// and implement it for Handler<&u64>
impl<'a> MyTrait for Handler<&'a u64> {
    fn foo(&self) -> &u64 { &self.a }
}

然后這是合法的：

let h = Handler::<&u64>::new();    
println!("{}", h.foo()); // prints 14

所以，每當我做let h = Handler::<&u64>::new(); 和你一樣，唯一安全的選擇是讓＆64至少和h一樣長。

如果你可以使用u64作為V ，而不是&u64你會沒事的。 像這樣的東西會很少改變你的程序（注意我仍在使用引用，而不是通過值傳遞），但允許你為u32 / 64而不是＆u32 / 64參數化Handler：

trait Choose<'o> { 
    fn choose(a: &'o u64, b: &'o u32) -> &'o Self; 
}

impl<'o> Choose<'o> for u64 { 
    fn choose(a: &'o u64, _b: &'o u32) -> &'o u64 { a }
}

impl<'o> Choose<'o> for u32 { 
    fn choose(_a: &'o u64, b: &'o u32) -> &'o u32 { b }
}

struct Handler<V> {
    a: u64,
    b: u32,
}

impl<V> Handler<V> {
    fn new() -> Handler<V> {
        Handler { a: 14, b: 15 }
    }

    fn find<'a, W>(&'a mut self, value: W) -> Option<&'a V> where V: Choose<'a>, W: PartialEq<&'a V> {
        let v = Choose::choose(&self.a, &self.b);
        if value == v {
            Some(v)
        } else {
            None
        }
    }
}

fn main() {
    let mut h = Handler::<u64>::new();

    {
        let v_a = h.find(&14u64);
        println!("v_a = {:?}", v_a);
    }

    {
        let v_b = h.find(&15u64);
        println!("v_b = {:?}", v_b);
    }
}

圍欄

Answer 2

這是我對問題的理解，其他人可能能夠提供更具體的解釋。

通過將類型參數添加到結構中，您可以將該類型存儲在結構中 。 既然你還指定你的類型具有特征Choose<'a> 並且 'a與self的生命周期相關聯，那么當你創建函數時，Rust必須假設你可能會在結構中存儲一個（可變的）引用呼叫。 然后編譯器必須將您的可變借位轉移到該函數，並且它不知道它何時結束。 唯一安全的時間是對象本身超出范圍

這是存儲V的示例：

fn find<'a, W>(&'a mut self, value: W) -> Option<V> where V: Choose<'a>, W: PartialEq<V> { //'
    let v = Choose::choose(&self.a, &self.b);

    self.c = Some(Choose::choose(&self.a, &self.b)); // saved

    if value == v {
        Some(v)
    } else {
        None
    }
}