Question

我想编写一个泛型函数，它接受任何不可变的借用的可迭代容器，如数组Vec，BTreeSet等。由于此函数是我正在实现的特性的一部分，我我无法更改它的签名，所以不能直接将迭代器作为参数，我也不能将任何生命周期参数引入函数签名。

上下文

我试图在Rust中实现观察者模式。观察者和观察者看起来如下：

struct Observable<T> {
    value: T,
}

impl<T> Observable<T> {
    pub fn get(&self) -> &T {
        &self.value
    }
}

trait Observer<T> {
    fn update(&self, &Observable<T>);
}

（省略了与我的问题无关的一些功能）

现在我的目标是编写一个可以与任意可迭代容器一起使用的观察器，该容器包含可以赋值的项。它应该跟踪容器中项目的值的总和，因此保持当前的总和以及计算任何项目的值的函数。它应该实现Observer特征，以便每次容器更改时都可以更新总和。

use std::cell::RefCell;

struct SumObserver<T> {
    current_sum: RefCell<i64>,
    get_value: Fn(&T) -> i64,
}

到目前为止的方法

我试图让update函数编译很长时间，但未成功。以下是我尝试过的函数版本之一：

impl<'a, T, L> Observer<L> for SumObserver<T>
where
    &'a L: IntoIterator<Item = &'a T>,
{
    fn update(&self, observable: &Observable<L>) {
        let mut sum: i64 = 0;
        for item in observable.get() {
            sum += (self.get_value)(item);
        }
        *self.current_sum.borrow_mut() = sum;
    }
}

但是，编译器抱怨参数类型T和L的活动时间可能不够长：

error[E0309]: the parameter type `T` may not live long enough
  --> src/lib.rs:22:1
   |
22 |   impl<'a, T, L> Observer<L> for SumObserver<T>
   |   ^        - help: consider adding an explicit lifetime bound `T: 'a`...
   |  _|
   | |
23 | | where
24 | |     &'a L: IntoIterator<Item = &'a T>,
25 | | {
...  |
32 | |     }
33 | | }
   | |_^
   |
note: ...so that the reference type `&'a T` does not outlive the data it points at
  --> src/lib.rs:22:1
   |
22 | / impl<'a, T, L> Observer<L> for SumObserver<T>
23 | | where
24 | |     &'a L: IntoIterator<Item = &'a T>,
25 | | {
...  |
32 | |     }
33 | | }
   | |_^

如果整个函数体被注释掉，错误消息甚至会保持不变。如果我也删除where - 子句，则编译工作。

如果我遵循编译器的建议，为参数类型添加显式生存期限：

impl<'a, T: 'a, L: 'a> Observer<L> for SumObserver<T>

编译器出现以下错误：

error[E0495]: cannot infer an appropriate lifetime for autoref due to conflicting requirements
  --> src/lib.rs:28:32
   |
28 |         for item in observable.get() {
   |                                ^^^
   |
note: first, the lifetime cannot outlive the anonymous lifetime #2 defined on the method body at 26:5...
  --> src/lib.rs:26:5
   |
26 | /     fn update(&self, observable: &Observable<L>) {
27 | |         let mut sum: i64 = 0;
28 | |         for item in observable.get() {
29 | |             sum += (self.get_value)(item);
30 | |         }
31 | |         *self.current_sum.borrow_mut() = sum;
32 | |     }
   | |_____^
note: ...so that reference does not outlive borrowed content
  --> src/lib.rs:28:21
   |
28 |         for item in observable.get() {
   |                     ^^^^^^^^^^
note: but, the lifetime must be valid for the lifetime 'a as defined on the impl at 22:6...
  --> src/lib.rs:22:6
   |
22 | impl<'a, T: 'a, L: 'a> Observer<L> for SumObserver<T>
   |      ^^
   = note: ...so that the types are compatible:
           expected std::iter::IntoIterator
              found std::iter::IntoIterator

我不了解这个功能的生命周期问题。在调用此函数的任何时候，编译器应确保observable的借位至少持续到函数返回为止。那时，observable的任何借款都超出了范围。

Answer 1

这是较高等级特质界（HRTB）的一个案例。

重点是，您不希望&L为一个生命周期实施IntoIterator<Item = &T>，但所有潜在生命周期{{1}可能碰巧有。

在这种情况下，您需要使用更高级别的特征限制：L将负责引入生命周期名称，同时向编译器发出信号，表明使用它的子句应对{的所有可能值有效。 {1}}。

这意味着：

for<'a>

编译（至少是孤立的）。

另见：

How does for<> syntax differ from a regular lifetime bound?

编写一个泛型函数，该函数将可迭代容器作为Rust中的参数

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