rust - 为什么在闭包中调用函数与在 Rust 中直接调用函数时生命周期不同？

Question

在下面的代码示例中:

fn default_values() -> &'static [u32] {
    static VALUES: [u32; 3] = [1, 2, 3];
    &VALUES
}

fn main() {
    let values: [u32; 3] = [4, 5, 6];
    let optional_values: Option<&[u32]> = Some(&values);

    // this compiles and runs fine 
    let _v = optional_values.unwrap_or_else(|| default_values());

    // this fails to compile
    let _v = optional_values.unwrap_or_else(default_values);
}

最后一条语句编译失败:

error[E0597]: `values` does not live long enough
  --> src/main.rs:8:49
   |
8  |     let optional_values: Option<&[u32]> = Some(&values);
   |                                                 ^^^^^^ borrowed value does not live long enough
...
12 | }
   | - borrowed value only lives until here
   |
   = note: borrowed value must be valid for the static lifetime...

我在想:

1. 导致最后两个语句行为不同的原因
2. 第一个 unwrap_or_else(|| default_values()) 是否是处理此问题的正确方法，或者是否有更好的模式

Answer 1

发生这种情况是因为 default_values 实现了 Fn() -> &'static [u32] ，而不是 for<'a> Fn() -> &'a [u32] 。特征是 invariant ，所以你不能将“实现 Fn() -> &'static [u32] 的东西”强制为“实现 Fn() -> &'a [u32] 的东西”(对于一些小于 'a 的 'static )，尽管从逻辑上讲， default_values 可以满足两者。

当它在闭包中被调用时，default_values() 返回一个 &'static [u32] ，但它可以立即被强制转换为 &'a u32 ，使闭包本身能够实现 Fn() -> &'a [u32] (其中 &'a 由编译器确定)。

至于为什么添加 as fn() -> &'static [u32] 有效，我假设编译器可以识别函数指针类型 fn() -> &'static [u32] 能够为任何 Fn() -> &'a [u32] 实现 'a 。我不确定为什么它不对普通函数和闭包也这样做；也许 future 的编译器版本会足够智能以允许原始代码。

另一种解决方案是使 default_values 的类型能够实现您需要的 Fn 特征:

fn default_values<'a>() -> &'a [u32] {
    static VALUES: [u32; 3] = [1, 2, 3];
    &VALUES
}

这里的签名不是说“这是一个返回 'static 引用的函数”，而是说“这是一个可以返回任何生命周期引用的函数”。我们知道“任何生命周期的引用”必须是 'static 引用，但编译器认为签名是不同的，因为它具有额外的自由度。 This change is sufficient to make your original example compile.