rust - 理解错误 "Borrowed value does not live long enough"

Question

我试图理解为什么在尝试编译以下代码时收到错误

trait Foo<'a> {
    fn foo(&'a self) -> RefHolder<'a>;
}

struct SomeType;
impl<'a> Foo<'a> for SomeType {
    fn foo(&'a self) -> RefHolder<'a> {
        RefHolder(self)
    }
}

struct RefHolder<'a>(&'a (dyn Foo<'a>));
struct Container<'a> {
    pub objs: Vec<Box<dyn Foo<'a>>>,
}

fn main() {
    let mut c = Container { objs: Vec::new() };
    c.objs.push(Box::from(SomeType {}));

    let o = &c.objs[0].as_ref();
    let x = o.foo();
}

我收到错误

error[E0597]: `c.objs` does not live long enough
  --> src/main.rs:21:14
   |
21 |     let o = &c.objs[0].as_ref();
   |              ^^^^^^ borrowed value does not live long enough
22 |     let x = o.foo();
23 | }
   | -
   | |
   | `c.objs` dropped here while still borrowed
   | borrow might be used here, when `c` is dropped and runs the destructor for type `Container<'_>`

我很困惑为什么 c.objs 仍然在 main 的末尾借用。据我了解，x 将首先被删除，然后是 o，这意味着此时不应存在对 c 的引用，允许 c 最终被毫无问题地删除。

Answer 1

当编译器说借用的值没有足够长的生命周期时，它实际上意味着这个值的生命周期超出了它的范围。编译器以这种方式表达它，因为这是违反生命周期的最常见原因，但由于生命周期的推导方式，您的代码恰好更加复杂。

代码中的关键行是:

let x = o.foo();

有了它，代码编译得很好。其实就相当于这个

let o : &dyn Foo = c.objs[0].as_ref();
Foo::foo(o);

(不需要额外的 &，但这并不重要)。

现在 o 的生命周期是多少？引用？好吧，因为它是从 Box::as_ref() 初始化的这被定义为(未删除的生命周期):

fn as_ref<'s>(&'s self) -> &'s T

它与Box的生命周期相同本身，它是从向量中获取的，使用 Index trait...所以它最终将成为c.objs的生命周期.

现在，由于您的特征定义方式:

fn foo(&'a self) -> RefHolder<'a>

返回的特征具有相同的生命周期。由于代码中的每个泛型都使用相同的生命周期，因此 Container<'a> 的生命周期也是如此.

即c: Container<'?>的具体生命周期是其成员之一的一生。这类似于自引用结构，这是不允许的。

只需删除除实际需要的那些之外的所有生命周期泛型，您的代码就可以轻松编译:

trait Foo {
    fn foo<'a>(&'a self) -> RefHolder<'a>;
}

struct SomeType;
impl Foo for SomeType {
    fn foo<'a>(&'a self) -> RefHolder<'a> {
        RefHolder(self)
    }
}

struct RefHolder<'a>(&'a (dyn Foo));
struct Container {
    pub objs: Vec<Box<dyn Foo>>,
}

fn main() {
    let mut c = Container { objs: Vec::new() };
    c.objs.push(Box::from(SomeType {}));

    let o : &dyn Foo = c.objs[0].as_ref();
    let x = o.foo();
}