Question

我遇到了在具有生命周期约束的类型上实现Index的问题。我有一个SubImage结构，其中包含对Image的引用。我无法找到满足编译器的任何方法。

    impl<'a, P> Index<usize> for SubImage<'a, P> {
      type Output = [P];

      fn index<'b> (&'b self, y: usize) -> &'b [P] {
        let start = (self.rect.y0 + y) * self.image.size.x + self.rect.x0;
        let end = start + self.rect.width();
        &self.image.buf[start..end]
      }
    }

'a是引用图像的生命周期，因此切片其缓冲区需要此约束。这里的代码编译，但它是模糊的。对索引运算符的所有调用都会产生错误消息，例如：

    src/image.rs:179:13: 179:32 error: cannot infer an appropriate lifetime for lifetime parameter 'a in function call due to conflicting requirements
    src/image.rs:179       Some(&self.sub[self.back])
                                 ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    src/image.rs:174:3: 181:4 help: consider using an explicit lifetime parameter as shown: fn next_back(&'a mut self) -> Option<&'a [P]>
    src/image.rs:174   fn next_back (&mut self) -> Option<&'a [P]> {
    src/image.rs:175     if self.front == self.back {
    src/image.rs:176       None
    src/image.rs:177     } else {
    src/image.rs:178       self.back -= 1;
    src/image.rs:179       Some(&self.sub[self.back])

是否有任何可能的方法可以确保返回值仅限于'a和'b，或者在这种情况下正确实施Index的其他方式？编译器的建议不起作用，因为函数签名与特征的匹配不匹配。

Answer 1

实际上你的问题更多，而不是Index trait实现。此外，您的示例并非真正的最小，完整且可验证的示例（MCVE），因此我必须猜测您的确切问题是什么。

你的问题的核心是，你不能让你的迭代器返回一个引用，如果它拥有内容而不借用迭代器本身。你为SubImage实现的索引特性很好。

我会尝试模拟你的问题。让我们说我们有一个结构Julmond，它借用了一些整数（类似于你的SubImage）。

struct Julmond<'a>(&'a [i32]);

impl<'a> Index<usize> for Julmond<'a> {
    type Output = [i32];

    fn index<'b>(&'b self, idx: usize) -> &'b [i32] {
        if idx < self.0.len() {
            &self.0[idx..] // we always take a subslice from idx until the end
        } else {
            panic!("Index out of bounds!")
        }
    }
}

指数特征要求我们借用自我。这很好，因为一些实现者可能拥有您正在索引的数据。借用自我的命名生命周期和特征method signature中的传出参考来表达对自我的借用：

fn index(&'a self, index: Idx) -> &'a Self::Output;

如果我们索引到Julmond，只要我们坚持将结果引用到Julmond中，该值就被视为借用：

let array = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
let mut j = Julmond(&array);

let r = &j[3];

&mut j; // Error: r is still in scope and therefore j is still borrowed

我可以从您的示例代码中读到的是，您拥有一些拥有SubImage并实现Iterator特征的类型。我们将尝试模仿另一个结构Nebelung在路上实现Iterator特性：

struct Nebelung<'a> {
    j: Julmond<'a>,
    pos: usize,
}

impl<'a> Iterator for Nebelung<'a> {
    type Item = &'a [i32];

    fn next(&mut self) -> Option<&'a [i32]> {
        if self.pos < self.j.0.len() {
            let tmp_pos = self.pos;
            self.pos += 1;
            Some(&self.j[tmp_pos]) // problematic line
        } else {
            None
        }
    }
}

此实现从基础Julmond结构返回一个不断缩小的数组切片。我们可以这样测试：

fn main() {
    let array = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
    let j = Julmond(&array);
    let n = Nebelung { j: &j, pos: 0 };

    for s in n {
        println!("{:?}", s);
    }
}

但这不起作用。编译器会抱怨（如你的例子中）它无法推断出适当的生命周期。原因是在索引方法中借用了self。当我们用j [tmp_pos]调用索引运算符时，我们正在借用j。但是j由Nebelung类型的自己拥有，因此从j借用意味着我们从自己借用。我们试图返回对自己拥有的东西的引用，并且要求自己也必须借用。编译器建议正确的事情：链接self和传出引用的生命周期。但是，这违反了下一个方法签名。

如果我们想从迭代器返回一个引用，那么迭代器不能拥有返回的值。否则，我们将不得不在调用中借用迭代器，但下一步是不可能的。

解决这个问题的唯一方法是让迭代器不拥有该值。所以我们修改了Nebelung结构来保存对Julmond的引用：

struct Nebelung<'a: 'b, 'b> {
    j: &'b Julmond<'a>,
    pos: usize,
}

＆＃39; a：＆＃39; b意味着＆＃34;＆＃39; a outlives＆＃39;＆＃34;这是必需的。由于我们对Julmond的引用j不得超过Julmond的借用内容。好的，我们的Nebelung不再是Julmond的老板了。只是一个借款人。现在我们可以像这样实现Iterator特性：

impl<'a, 'b> Iterator for Nebelung<'a, 'b> {
    type Item = &'b [i32];

    fn next(&mut self) -> Option<&'b [i32]> {
        if self.pos < self.j.0.len() {
            let tmp_pos = self.pos;
            self.pos += 1;
            Some(&self.j[tmp_pos])
        } else {
            None
        }
    }
}

自我和传出引用的生命周期不需要链接，因为我们只是返回一个我们不是所有者的某个值的引用。所以对＆amp; self.j [tmp_pos]的调用不再是对自己的借用了。这是从Julmond借来的（通过索引实现）。

Complete example

您正在实施Iterator特性的任何类型。如果类型拥有该值，则不能让next（或next_back）返回引用。让你的类型借用SubImage。

在具有多个生命周期约束的类型上实现索引

1 个答案: