约束借用IMPH特征对象的寿命

Question

考虑以下代码：

trait MyTrait<'a, 'b: 'a> {
    fn f(&'b mut self) -> &'a str;
}

struct MyStruct {
    my_string: String,
}

impl<'a, 'b: 'a> MyTrait<'a, 'b> for MyStruct {
    fn f(&'b mut self) -> &'a str {
        &self.my_string
    }
}

fn foo<'a, 'b: 'a>(s: &'b mut impl MyTrait<'a, 'b>) {
    bar(s);
    bar(s); // ERROR
}

fn foo2<'a>(s: &mut MyStruct) {
    bar(s);
    bar(s);
}

fn bar<'a, 'b: 'a>(s: &'b mut impl MyTrait<'a, 'b>) {
    let x = s.f();
}

特质myTrait定义了返回str参考的函数。它的寿命可以解释为“返回str参考的对象至少将与该参考有关。” 。

bar是一个函数，它接受对实现mytrait和调用f的结构的可变引用。功能foo和foo2与唯一的区别是foo2接受特定类型时foo接受任何实现mytrait的具体类型。

由于foo2编译，因此我期望foo也会编译，但事实并非如此。这是错误消息：

error[E0499]: cannot borrow `*s` as mutable more than once at a time
  --> src\bin\main2.rs:17:6
   |
15 | fn foo<'a, 'b: 'a>(s: &'b mut impl MyTrait<'a, 'b>) {
   |            -- lifetime `'b` defined here
16 |     bar(s);
   |     ------
   |     |   |
   |     |   first mutable borrow occurs here
   |     argument requires that `*s` is borrowed for `'b`
17 |     bar(s); // ERROR
   |         ^ second mutable borrow occurs here

据我了解，这是正在发生的事情：myTrait迫使实现其生存的对象'b。第一个调用bar借款s lifetime 'b，这意味着借用不会在bar的末尾下降像常规借用一样，但仅在'b的末尾下降。 foo和bar具有相同的功能签名，因此指定的寿命将相同。这意味着，当bar mutyable借入s时，此借款只会在'B的结尾处出现，并在<的结尾处出现。代码> foo。第二个bar调用将遵循相同的逻辑，但是由于已经存在可变的借用，因此编译器不允许创建另一个。

最初，我认为一种解决方案是将bar的签名重写为：

fn bar<'a, 'b: 'a, 'c: 'b>(s: &'b mut impl MyTrait<'a, 'c>)

希望编译器将其解释为：“ ” 'b仅在功能的持续时间内生存，'a，甚至受到进一步的约束，对象本身*s生命周期'C，它超过了函数” 。 但是，这导致了错误：

error[E0495]: cannot infer an appropriate lifetime for autoref due to conflicting requirements

是否可以将bar中的借款限制为仅在bar的持续时间内实时？

Answer 1

我不确定您是如何到达发布的代码的，但是我发现最好的经验法则是没有明确的终身参数，并且仅在编译器说需要它们时才添加它们。

在您的情况下，编译器不需要终身参数，很乐意将它们全部弄清楚：

trait MyTrait {
    fn f(&mut self) -> &str;
}

struct MyStruct {
    my_string: String,
}

impl MyTrait for MyStruct {
    fn f(&mut self) -> &str {
        &self.my_string
    }
}

fn foo(s: &mut impl MyTrait) {
    bar(s);
    bar(s);
}

fn foo2(s: &mut MyStruct) {
    bar(s);
    bar(s);
}

fn bar(s: &mut impl MyTrait) {
    let x = s.f();
}

特别是，对于获取一个参考并返回参考的任何功能，编译器可以算出返回的参考必须

trait MyTrait {
    fn f<'a>(&'a mut self) -> &'a str;
}

impl MyTrait for MyStruct {
    fn f<'a>(&'a mut self) -> &'a str {
        &self.my_string
    }
}

请注意（1），寿命在上是在特征上不在上。这是添加寿命参数时，这是另一个好的经验法则，始终将它们放在最特定的范围中。 （2），不需要两个参数。

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编辑：

就理解为什么不喜欢您的版本而言，我认为这基本上是因为生命周期是在性状上定义的，而不是在功能上定义的。 mytrait尤其是类型的功能，而不是任何特定的代码路径的功能。对于所有编译器都知道，对于通用的mytrait＆lt;'a，''b＆gt;这些生命可能与代码中其他地方的其他内容联系在一起，因此无法知道'b无法将您的调用与foo> >“ B s”一定是通用的。

但是在foo2中，编译器可以看到myStruct的所有寿命，它可以将这些寿命崩溃到它拥有的具体案例中，并且知道它只需要借用<代码> s 在bar的持续时间内。