从存储在struct中引用的函数不会放弃所有权

时间：2019-01-10 08:12:55

标签： function rust lifetime

我正在编写一个算法测试平台来比较Rust的性能。

我想为结构中的算法存储一堆函数，并将这些函数应用于某些数据。 当我通过引用调用存储在该结构中的函数时，我无法弄清楚其生命周期。

struct Alg<'a, 'b, 'c> {
    alg1: &'c Fn(&'a A<'a>, &'b B<'b>) -> usize,
    alg2: &'c Fn(&'a A<'a>, &'b B<'b>) -> String,
}

struct A<'a> {
    a_str: &'a str,
}

struct B<'b> {
    b_str: &'b str,
}

fn concat<'a, 'b>(_a: &'a A<'a>, _b: &'b B<'b>) -> String {
    _a.a_str.to_string() + &_b.b_str.to_string()
}

fn length<'a, 'b>(_a: &'a A<'a>, _b: &'b B<'b>) -> usize {
    _a.a_str.len() + _b.b_str.len()
}

fn run1<'a, 'b, 'c>(_a: &'a A<'a>, _b: &'b B<'b>, _f_c: &'c Alg<'a, 'b, 'c>) {
    println!("{}", &(_f_c.alg1)(_a, _b));
}

fn run2<'a, 'b, 'c>(_a: &'a A<'a>, _b: &'b B<'b>, _f_c: &'c Alg<'a, 'b, 'c>) {
    println!("{}", &(_f_c.alg2)(_a, _b));
}

fn main() {
    let f_struct = Alg {
        alg1: &length,
        alg2: &concat,
    };

    for _i in 0..2 {
        let a_str = "ABC";
        let a = A { a_str: a_str };
        for _j in 0..2 {
            let b_str = "BCD";
            let b = B { b_str: b_str };
            println!("{}", concat(&a, &b)); // This works
            println!("{}", (f_struct.alg1)(&a, &b)); // I expect that `concat` or `length` in `f_struct` may finished borrowing `a` or `b' here, as like as `println!("{}",concat(&a,&b))`
                                                     //run1(&a,&b,&f_struct);
                                                     //run2(&a,&b,&f_struct);
        }
    }
}

运行此命令时，我收到如下错误消息：

error[E0597]: `a` does not live long enough
  --> src/main.rs:43:44
   |
43 |             println!("{}", (f_struct.alg1)(&a, &b)); // I expect that `concat` or `length` in `f_struct` may finished borrowing `a` or `b' here, as like as `println!("{}",concat(&a,&b))`
   |                            --------------- ^^ borrowed value does not live long enough
   |                            |
   |                            borrow used here, in later iteration of loop
...
47 |     }
   |     - `a` dropped here while still borrowed

error[E0597]: `b` does not live long enough
  --> src/main.rs:43:48
   |
43 |             println!("{}", (f_struct.alg1)(&a, &b)); // I expect that `concat` or `length` in `f_struct` may finished borrowing `a` or `b' here, as like as `println!("{}",concat(&a,&b))`
   |                            ---------------     ^^ borrowed value does not live long enough
   |                            |
   |                            borrow used here, in later iteration of loop
...
46 |         }
   |         - `b` dropped here while still borrowed

println!("{}",concat(&a,&b))和println!("{}",(f_struct.alg1)(&a,&b))有什么区别？

我以为我必须指出一些事情，该函数不再使用生命周期为'a或'b的值，但是我无法从rust-by-example或rust-book中找到它

我试图像'c: 'a + 'b一样施加强制，但这似乎无济于事。

这些问题是相关的，但对我而言却不太清楚。

点

  • 我想在结构中存储函数
    • 我可以尝试另一种方法，例如不将函数存储在结构中
    • 但是我想了解这种方法无法实现的原因

1 个答案:

答案 0 :(得分：2)

快速解决方案

您的生命周期说明符太多。删除函数参数中引用的生存期。例如。将alg1: &'c Fn(&'a A<'a>, &'b B<'b>) -> usize替换为alg1: &'c Fn(&A<'a>, &B<'b>) -> usize（并对所有功能进行类似的更改（playground）。

说明

首先，让我们简化一下代码并重命名一些生命周期，以便我们知道我们在谈论哪个生命周期：

struct Alg<'Alg_a, 'Alg_b> {
    alg1: &'Alg_b Fn(&'Alg_a A<'Alg_a>) -> usize,
}

struct A<'A_a> {
    a_str: &'A_a str,
}

fn length<'L_a>(a: &'L_a A<'L_a>) -> usize {
    a.a_str.len()
}

fn main() {
    let f_struct = Alg {
        alg1: &length,
    };

    for _i in 0..2 {
        let a_str = "ABC";
        let a = A { a_str: a_str };
        println!("{}", length (&a)); // This works
        println!("{}", (f_struct.alg1) (&a)); // This doesn't
    }
}

您可以检查playground，该错误与您的代码相同。

当您调用(f_struct.alg1)(&a)时，编译器将尝试为与'Alg_a关联的生存期'Alg_b和f_struct找到合适的值。由于f_struct是在循环外部定义的，因此对于循环的所有迭代，这些生存期必须相同。但是Alg::alg1被定义为Fn(&'Alg_a …)，这意味着'Alg_a必须是参数a的生存期，该参数仅对单个循环迭代有效。因此是错误。

通过不指定参数的生存期，我允许编译器为参数a和'Alg_a选择不同的生存期，尤其是每次编译时为参数选择不同的生存期。函数被调用。因此，参数的生存期可以限制为单循环迭代，而'Alg_a可以更长：

struct Alg<'Alg_a, 'Alg_b> {
    alg1: &'Alg_b Fn(&A<'Alg_a>) -> usize,
}

struct A<'A_a> {
    a_str: &'A_a str,
}

fn length<'L_a>(a: &A<'L_a>) -> usize {
    a.a_str.len()
}

fn main() {
    let f_struct = Alg {
        alg1: &length,
    };

    for _i in 0..2 {
        let a_str = "ABC";
        let a = A { a_str: a_str };
        println!("{}", length (&a)); // This works
        println!("{}", (f_struct.alg1) (&a)); // Now this does too
    }
}

playground

为什么直接调用length会起作用？

直接调用length时，编译器只需要确定生存期'L_a，没有什么要求此生存期可以持续一个循环以上，因此没有冲突。 / p>

注意

正如@VikramFugro所指出的，这仅是因为a_str = "ABC"创建了一个具有'static生命周期的切片，可以根据需要将其缩减为'Alg_a或'L_a。使用动态字符串（let a_str = String::from("ABC")）does not work。我们需要将alg1声明为&'Alg_b for<'F_a> Fn(&A<'F_a>) -> usize，而不是在'Alg_a结构上使用Alg生存期：

struct Alg<'Alg_b> {
    alg1: &'Alg_b for<'F_a> Fn(&A<'F_a>) -> usize,
}

playground

此外，Rust 2018允许我们使用匿名生命周期'_代替for<'a> …语法，例如&'Alg_b Fn(&A<'_>) -> usize（playground）。

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