我可以限制结构体的生命周期污染吗？

Question

我有一个包含一些东西的结构。我实现了该结构的Iterator特征，并返回了结构中内部数据的引用元组。这就要求我至少在生活中注解一些事情。我想要的是最小化生命周期注释，尤其是涉及其他结构作为成员的其他结构时。

一些代码：

pub struct LogReader<'a> { 
    data:String, 
    next_fn:fn(&mut LogReader)->Option<(&'a str,&'a [ConvertedValue])>, 
//... 
} 

pub struct LogstreamProcessor { 
    reader: LogReader, // doesn't work without polluting LogstreamProcessor with lifetimes 
//... 
} 

impl<'a> Iterator for LogReader<'a > { 
    type Item = (&'a str,&'a[ConvertedValue]); 

    fn next(&mut self) -> Option<(&'a str,&'a[ConvertedValue])>{(self.next_fn)(self)} 

} 

impl <'a> LogReader<'a> { 
    pub fn new(textFile:Option<bool>) -> LogReader<'a> { 
     LogReader { 
      next_fn:if textFile.unwrap_or(false) { LogReader::readNextText }else{ LogReader::readNextRaw }, 
      data: "blah".to_string() 
     } 
    } 

    fn readNextText(&mut self)->Option<(&str,&[ConvertedValue])>{unimplemented!();} 
    fn readNextRaw(&mut self)->Option<(&str,&[ConvertedValue])>{unimplemented!();} 
} 

Answer 1

我能否限制从结构寿命的污染？

一般地，如果你在你的任何结构的领域使用它们，然后你不能。由于很好的原因，它们被明确地表示出来（参见Why are explicit lifetimes needed in Rust?），并且一旦你有一个包含需要显式生存期的对象的结构，那么它们就必须被传播。

平时注意这不是消费者结构的问题，因为混凝土的寿命，然后由编译器施加：

struct NameRef<'a>(&'a str); 

let name = NameRef("Jake"); // 'a is 'static 

一个也小幅实施缓解了“噪音” next通过使用Self::Item的定义。

impl<'a> Iterator for LogReader<'a > { 
    type Item = (&'a str,&'a[ConvertedValue]); 

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> { 
     (self.next_fn)(self) 
    } 
} 

然而，你的关心其实隐藏着一个更严重的问题：不像你所提到的，从next返回的值是从结构不一定内部数据。实际上，它们的寿命只有通用寿命'a，并且LogReader中没有任何内容实际上受到该寿命的约束。

这意味着两件事情：

（1）我可以通过一个函数，提供完全不同的东西，它会工作得很好：

static NO_DATA: &[()] = &[()]; 
fn my_next_fn<'a>(reader: &mut LogReader<'a>) -> Option<(&'a str, &'a[ConvertedValue])> { 
    Some(("wat", NO_DATA)) 
} 

（2）即使我想我的功能从日志阅读器的内部数据中返回一些内容，这是行不通的，因为生命周期根本不匹配。让我们来尝试一下呢，看看会发生什么：

static DATA: &[()] = &[()]; 

fn my_next_fn<'a>(reader: &mut LogReader<'a>) -> Option<(&'a str, &'a[ConvertedValue])> { 
    Some((&reader.data[0..4], DATA)) 
} 

fn main() { 
    let mut a = LogReader { 
     data: "This is DATA!".to_owned(), 
     next_fn: my_next_fn 
    }; 

    println!("{:?}", a.next()); 
} 

，编译器将抛出你：

error[E0495]: cannot infer an appropriate lifetime for lifetime parameter in function call due to conflicting requirements 
    --> src/main.rs:26:12 
    | 
26 |  Some((&reader.data[0..4], DATA)) 
    |   ^^^^^^^^^^^^^^^^^ 
    | 
note: first, the lifetime cannot outlive the anonymous lifetime #1 defined on the body at 25:88... 
    --> src/main.rs:25:89 
    | 
25 | fn my_next_fn<'a>(reader: &mut LogReader<'a>) -> Option<(&'a str, &'a[ConvertedValue])> { 
    | _________________________________________________________________________________________^ starting here... 
26 | |  Some((&reader.data[0..4], DATA)) 
27 | | } 
    | |_^ ...ending here 
note: ...so that reference does not outlive borrowed content 
    --> src/main.rs:26:12 
    | 
26 |  Some((&reader.data[0..4], DATA)) 
    |   ^^^^^^^^^^^ 
note: but, the lifetime must be valid for the lifetime 'a as defined on the body at 25:88... 
    --> src/main.rs:25:89 
    | 
25 | fn my_next_fn<'a>(reader: &mut LogReader<'a>) -> Option<(&'a str, &'a[ConvertedValue])> { 
    | _________________________________________________________________________________________^ starting here... 
26 | |  Some((&reader.data[0..4], DATA)) 
27 | | } 
    | |_^ ...ending here 
note: ...so that expression is assignable (expected std::option::Option<(&'a str, &'a [()])>, found std::option::Option<(&str, &[()])>) 
    --> src/main.rs:26:5 
    | 
26 |  Some((&reader.data[0..4], DATA)) 
    |  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 

...其中匿名寿命＃1是日志读取器的寿命。强制&mut LogReader也有终身'a（&'a mut LogReader<'a>）将导致尝试实施Iterator进一步生命期问题。这基本上缩小到'a与提及LogReader本身的值不相符的事实。

那么，我们该如何解决这个问题呢？

但这并不改变该返回类型的引用，因此寿命注解进入它

虽然这是不准确的（因为在某些情况下会出现一辈子省音），这一事实给解决方案提示：或者避免返回引用或将数据委托给单独的对象，以便'a可以绑定到该对象的生命周期。对你的问题的答案的最后一部分是Iterator returning items by reference, lifetime issue。