enums - Rust 中的显式生命周期错误

Question

我有一个我想使用的 Rust 枚举，但是我收到了错误；

error: explicit lifetime bound required
numeric(Num),
        ~~~

有问题的枚举:

enum expr{
   numeric(Num),
   symbol(String),
}

我想我不明白这里借用了什么。我的意图是让 Num 或 String 与包含的 expr 具有相同的生命周期，从而允许我从函数中返回它们。

Answer 1

错误信息有些误导。 Num是一个特征，它是一个动态大小的类型，所以如果没有某种间接(引用或 Box )，你不能拥有它的值。这样做的原因是简单的;只问自己一个问题:什么大小(以字节为单位)expr枚举值必须有？它肯定至少和String一样大，但是 Num 呢？ ？任意类型都可以实现这个特性，所以为了健全 expr必须有无限大!

因此，您可以仅通过某种指针将特征用作类型:&Num或 Box<Num> .指针始终具有固定大小，特征对象是“胖”指针，在其中保留额外信息以帮助方法分派(dispatch)。

此外，特征通常用作泛型类型参数的边界。因为泛型是单态的，它们在编译代码中变成了静态类型，所以它们的大小总是静态已知的，它们不需要指针。使用泛型应该是默认方法，只有当您知道为什么泛型不适合您时，您才应该切换到特征对象。

这些是您的类型定义的可能变体。使用泛型:

enum Expr<N: Num> {
    Numeric(N),
    Symbol(String)
}

通过引用的特征对象:

enum Expr<'a> {  // '
    Numeric(&'a Num + 'a),
    Symbol(String)
}

带有框的特征对象:

enum Expr {
    Numeric(Box<Num + 'static>),  // ' // I used 'static because numbers usually don't contain references inside them
    Symbol(String)
}

您可以在 the official guide 中阅读有关泛型和特征的更多信息，尽管目前它缺少有关特征对象的信息。如果您有不明白的地方，请一定要问。

更新

'a在

enum Expr<'a> {  // '
    Numeric(&'a Num + 'a),
    Symbol(String)
}

是生命周期参数。它在 Numeric 中定义了引用和特征对象内部的生命周期。变种。 &'a Num + 'a是一种类型，您可以将其理解为“至少与 'a 一样长的引用背后的特征对象，其中的引用也至少与 'a 一样长”。也就是说，首先，您指定 'a作为引用生命周期:&'a ，其次，您指定特征对象内部的生命周期:Num + 'a .后者是必需的，因为可以为任何类型实现特征，包括其中包含引用的类型，因此您也需要将这些引用的最短生命周期放入特征对象类型中，否则借用检查将无法与特征对象一起正常工作。

与 Box情况非常相似。 Box<Num + 'static>是“堆分配框中的特征对象，其中包含至少与 'static 一样长的引用”。 Box type 是堆分配的拥有数据的智能指针。因为它拥有它持有的数据，所以它不需要像引用那样的生命周期参数。但是，trait 对象仍然可以在其中包含引用，这就是为什么 Num + 'a仍在使用；我只是选择使用 'static lifetime 而不是添加另一个生命周期参数。这是因为数值类型通常很简单，内部没有引用，相当于'static。边界。当然，如果需要，您可以自由添加生命周期参数。

请注意，所有这些变体都是正确的:

&'a SomeTrait + 'a
&'a SomeTrait + 'static
Box<SomeTrait + 'a>  // '
Box<SomeTrait + 'static>

即使这是正确的，'a和 'b作为不同的生命周期参数:

&'a SomeTrait + 'b

尽管这很少有用，因为 'b必须至少与 'a 一样长(否则 trait 对象的内部可能会在它本身仍然存在时失效)，所以你也可以使用 &'a SomeTrait + 'a .