rust - 如何将引用参数传递给盒装闭包？

Question

我想存储一个回调，它可以采用不同类型的参数(拥有的值和引用)，并且还可以修改其环境(因此是 FnMut)。当使用引用调用回调时，我希望编译器强制该参数仅在闭包主体中有效。我尝试使用盒装闭包来实现这一点。

如下所示的最小示例:

fn main() {
    let mut caller = Caller::new();
    let callback = |x: &Foo| println!("{:?}", x);
    caller.register(callback);
    
    let foo = Foo{
        bar: 1,
        baz: 2,
    };
    
    //callback(&foo);       // works
    caller.invoke(&foo);    // borrowed value does not live long enough

}

struct Caller<'a, T> {
    callback: Box<dyn FnMut(T) + 'a>
}

impl<'a, T> Caller<'a, T> {
    fn new() -> Self {
        Caller {
            callback: Box::new(|_| ()),
        }
    }
    
    fn register(&mut self, cb: impl FnMut(T) + 'a) {
        self.callback = Box::new(cb);
    }
    
    fn invoke(&mut self, x: T) {
        (self.callback)(x);
    }
}

#[derive(Debug, Clone)]
struct Foo {
    bar: i32,
    baz: i32,
}

我想了解为什么如果我直接调用 callback() 会起作用，但如果我通过一个不拥有闭包的结构调用它，编译器会提示生命周期。也许它与Box有关？如果我在 caller 之前定义 foo，我就可以让它工作，但我想避免这种情况。

Answer 1

这是编译器在处理类似类型的闭包和边界时的类型推断怪癖的另一个示例 ( issue #41078 )。虽然这个Caller<'a, T>似乎能够很好地处理invoke需要给定的通用 T ，给定的示例传递引用 &'b Foo (其中 'b 是该值的某个匿名生命周期)。由于此限制，T被推断为 &Foo一个预期生命周期的一个预期生命周期，这与任何生命周期对 Foo 类型值的引用不同( for<'a> &'a Foo )，并且与传递给 invoke 的引用不兼容打电话。

不将闭包传递给Caller ，编译器将能够正确推断回调的预期参数类型，包括引用生命周期。

克服这个问题的一种方法是重新定义 Caller显式接收引用值作为回调参数。这会更改推断类型 &T 的行为进入更高排名的生命周期，如上所述。

Playground

fn main() {
    let mut caller = Caller::new();
    let callback = |x: &Foo| { println!("{:?}", x) };
    caller.register(callback);

    let foo = Foo { bar: 1, baz: 2 };

    caller.invoke(&foo);
}

struct Caller<'a, T> {
    callback: Box<dyn FnMut(&T) + 'a>,
}

impl<'a, T> Caller<'a, T> {
    fn new() -> Self {
        Caller {
            callback: Box::new(|_| ()),
        }
    }

    fn register(&mut self, cb: impl FnMut(&T) + 'a) {
        self.callback = Box::new(cb);
    }

    fn invoke(&mut self, x: &T) {
        (self.callback)(x);
    }
}

使这一点更清楚的一种方法是使用 invoke 的扩展定义:

    fn register<F>(&mut self, cb: F)
    where 
        F: for<'b> FnMut(&'b T) + 'a
    {
        self.callback = Box::new(cb);
    }

另请参阅:

• Why is "one type is more general than the other" in an Option containing a closure?
• Type mismatches resolving a closure that takes arguments by reference
• How to declare a lifetime for a closure argument?