rust - 变量具有不同的生命周期，而它们本应具有相同的生命周期

Question

为了学习 Rust，我正在写一个 library包装 JNI。我遇到了很多终身问题，并勇敢地与编译器抗争以解决它们，但是对于这个问题我只是放弃了。这就是问题所在。

现在，JNI 是 Java 虚拟机的接口(interface)，因此每个 java 对象都必须绑定(bind)到 VM。为了做到这一点，我创建了“VM 指针”类型的 JavaVM，它主要只是指针的包装器和用于创建 JavaEnv 对象的接口(interface)，它们只是 JNIEnv* 的包装器，也是更安全的接口(interface)的提供者大多数 JNI 方法。

为了声明 JavaEnv 对象绑定(bind)到 VM，我执行了以下操作:

pub struct JavaEnv<'a> {
    phantom: PhantomData<&'a JavaVM>,
    ...
}

现在，如果我理解正确的话，所有 JavaEnv 对象都将在生命周期内绑定(bind)到某个 JavaVM 对象，并且不会超过它，这正是我想要的。

JavaEnv —— 是一个用于操作 Java 对象(和其他一些东西)的接口(interface)。现在，所有类型的 JNI 对象都实现了一个特征:

pub trait JObject<'a>: Drop {
    fn get_env(&self) -> &'a JavaEnv<'a>;
    ...
}

他们自己都是这样的:

pub struct JavaObject<'a> {
    env: &'a JavaEnv<'a>,
    ...
}

pub struct JavaClass<'a> {
    env: &'a JavaEnv<'a>,
    ...
}

现在，如果我再次理解正确的话，所有 JavaObject-s 都将在生命周期内绑定(bind)到某个 JavaEnv 对象，而后者又绑定(bind)到 JavaVM 对象。

最后，Java 是默认引用语义的语言，所以对象比较只是浅层引用比较，我想在 Rust 接口(interface)中体现:

impl<'a, R: 'a + JObject<'a>> PartialEq<R> for JavaObject<'a> {
    fn eq(&self, other: &R) -> bool {
        self.get_env().is_same_object(self, other)
    }
}

impl<'a, R: 'a + JObject<'a>> PartialEq<R> for JavaClass<'a> {
    fn eq(&self, other: &R) -> bool {
        self.get_env().is_same_object(self, other)
    }
}

pub fn JavaEnv::is_same_object<T1: 'a + JObject<'a>, T2: 'a + JObject<'a>>(&self, obj1: &T1, obj2: &T2) -> bool {
    unsafe {
        ((**self.ptr).IsSameObject)(self.ptr, obj1.get_obj(), obj2.get_obj()) == JNI_TRUE
    }
}

这行不通。这是一个测试:

let (cls, cap) = JavaClass::find(&env, "java/lang/String", cap).unwrap();
let (obj /*of class java/lang/String*/, cap) = cls.alloc(cap).unwrap();
let cls1 /*also java/lang/String*/ = obj.get_class(&cap);
assert!(cls1 == cls); 
let (sobj /*also of java/lang/String*/, cap) = JavaString::new(&env, "hi!", cap).unwrap();
assert!(cls1 != sobj);
let scls /*also java/lang/String*/ = sobj.get_class(&cap);
assert!(scls == cls1);
assert!(scls == cls);
// TODO: somehow these cls1, scls and cls have different lifetimes (or not?)
// So those two asserts do not compile!!
assert!(cls1 == scls);
assert!(cls == scls);

要“修复”这个问题，我必须更改 eq 代码:

impl<'a, 'b, R: 'b + JObject<'b>> PartialEq<R> for JavaObject<'a> {
    fn eq(&self, other: &R) -> bool {
        self.get_env().is_same_object(self, other)
    }
}

impl<'a, 'b, R: 'b + JObject<'b>> PartialEq<R> for JavaClass<'a> {
    fn eq(&self, other: &R) -> bool {
        self.get_env().is_same_object(self, other)
    }
}

pub fn JavaEnv::is_same_object<'b, T1: 'a + JObject<'a>, T2: 'b + JObject<'b>>(&self, obj1: &T1, obj2: &T2) -> bool {
    unsafe {
        ((**self.ptr).IsSameObject)(self.ptr, obj1.get_obj(), obj2.get_obj()) == JNI_TRUE
    }
}

但我不想比较附加到不同 VM 的 JObject!而且，甚至更多:我只是不明白，这些对象如何最终具有不同的生命周期参数？它们都是从同一个 JavaEnv 获得的，因此也是同一个 JavaVM!

因此，问题是:我做错了什么，为什么会发生这种情况以及如何解决这个问题？

Answer 1

我认为您的基本前提有问题。查看此示例代码:

fn are_equal<'a>(a: &'a u8, b: &'a u8) -> bool {
    *a == *b
}

fn main() {
    let a = 42;

    {
        let b = 84;
        println!("{}", are_equal(&a, &b));
    }
}

在这里，我们有一个方法接受两个引用参数，生命周期参数为 'a。但是，您可以清楚地看到 a 和 b(在 main 中)的实际生命周期不同 — 由于 block 结束，a 比 b 长。

所需要的只是一些生命周期可以统一两个参数，并且有 - 内部 block 的范围。这并不意味着整个生命周期必须完全相等。