rust - 使用 filter_map 的生命周期错误

Question

我试图在 Rust 中将 Iterator 的 filter_map 函数与 HashMap 一起使用，但我无法编译它。假设我有一个 HashMap 和一个键列表。对于每个键，如果映射包含键，我会改变映射中的相应值。例如，假设值是 i32 类型，我想增加适当的值。

use std::collections::HashMap;

fn increment(map: &mut HashMap<i32, i32>, keys: &[i32]) {
    for value in keys.iter().filter_map(|index| map.get_mut(index)) {
        *value += 1;
    }
}

fn main() {
    let mut map = HashMap::new();
    map.insert(1,2);
    map.insert(4,5);
    increment(&mut map, &[0, 1, 2]);
    assert!(*map.get(&1).unwrap() == 3);
    assert!(*map.get(&4).unwrap() == 5);
}

这段代码给我一个与生命周期相关的错误:

<anon>:4:57: 4:71 error: cannot infer an appropriate lifetime for autoref due to conflicting requirements
<anon>:4         for value in keys.iter().filter_map(|index| map.get_mut(index)) {
                                                                 ^~~~~~~~~~~~~~
<anon>:4:9: 6:10 note: in this expansion of for loop expansion
<anon>:4:9: 6:10 note: first, the lifetime cannot outlive the call at 4:8...
<anon>:4         for value in keys.iter().filter_map(|index| map.get_mut(index)) {
<anon>:5             *value += 1;
<anon>:6         }
<anon>:4:9: 6:10 note: in this expansion of for loop expansion
<anon>:4:9: 6:10 note: ...so that argument is valid for the call
<anon>:4         for value in keys.iter().filter_map(|index| map.get_mut(index)) {
<anon>:5             *value += 1;
<anon>:6         }
<anon>:4:9: 6:10 note: in this expansion of for loop expansion
<anon>:4:53: 4:71 note: but, the lifetime must be valid for the method call at 4:52...
<anon>:4         for value in keys.iter().filter_map(|index| map.get_mut(index)) {
                                                             ^~~~~~~~~~~~~~~~~~
<anon>:4:9: 6:10 note: in this expansion of for loop expansion
<anon>:4:53: 4:56 note: ...so that method receiver is valid for the method call
<anon>:4         for value in keys.iter().filter_map(|index| map.get_mut(index)) {
                                                             ^~~
<anon>:4:9: 6:10 note: in this expansion of for loop expansion
error: aborting due to previous error

为什么我会收到此错误，使用惯用 Rust 处理这种情况的最佳方法是什么？

Answer 1

I've desugared your original code ^† 以获得更精确的错误。我最终在以下方法中遇到错误:

impl<'a, 'b> FnMut<(&'b i32,)> for MyClosure<'a> {
    extern "rust-call"
    fn call_mut(&mut self, (index,): (&'b i32,)) -> Option<&'a mut i32> {
        self.map.get_mut(index)
    }
}

错误是:

<anon>:21:18: 21:32 error: cannot infer an appropriate lifetime for autoref due to conflicting requirements [E0495]
<anon>:21         self.map.get_mut(index)
                           ^~~~~~~~~~~~~~

通常，当您从函数返回可变引用时，它会绑定(bind)到参数的生命周期。返回的引用导致作为参数传递给函数的值仍然被认为是借用的，并且根据 Rust 的规则，在第一次借用超出范围之前，您不能对该值进行另一次借用。因此，该程序无法编译:

struct Foo {
    x: i32
}

impl Foo {
    fn x_mut(&mut self) -> &mut i32 { &mut self.x }
}

fn main() {
    let mut foo = Foo { x: 0 };
    let a = foo.x_mut();
    foo.x_mut(); // error: cannot borrow `foo` as mutable more than once at a time
}

问题是您试图返回一个生命周期为 'a 的可变引用，但是那个生命周期并没有恰本地表达你实际上是从 MyClosure 借来的事实。 .因此，编译器不会考虑 MyClosure在调用之后借用并允许您再次调用闭包，这可能会返回一个与之前返回的相同的可变引用，从而导致可变引用的别名，这在安全 Rust 中是被禁止的。

为此，FnMut实现必须这样写:

impl<'a, 'b> FnMut<(&'b i32,)> for MyClosure<'a> {
    extern "rust-call"
    fn call_mut<'c>(&'c mut self, (index,): (&'b i32,)) -> Option<&'c mut i32> {
        self.map.get_mut(index)
    }
}

但这是无效的:

<anon>:19:5: 22:6 error: method `call_mut` has an incompatible type for trait:
 expected bound lifetime parameter ,
    found concrete lifetime [E0053]
<anon>:19     extern "rust-call"
<anon>:20     fn call_mut<'c>(&'c mut self, (index,): (&'b i32,)) -> Option<&'c mut i32> {
<anon>:21         self.map.get_mut(index)
<anon>:22     }

这与尝试编写流式迭代器时生成的错误相同。

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† 实际上，这段脱糖代码对应于闭包 move |index| map.get_mut(index) .您的原始闭包将包含 &mut &mut HashMap<i32, i32>字段，而不是 &mut HashMap<i32, i32>字段。