为闭包实现trait会导致绑定/具体生命周期不匹配

Question

我想为特定类型的闭包实现一个trait。下面是一个最小的示例(playground):

trait Foo {
    fn foo(&self, x: &u32);
}
impl<F> Foo for F
    where F: Fn(&u32)
{
    fn foo(&self, x: &u32) {
        self(x)
    }
}
fn main() {
    let _: &FnOnce(&u32) = &|x| {};   // works
    let _: &Foo          = &|x| {};   // doesn't work
}

结果如下:

error: type mismatch resolving `for<'r> <[closure@<anon>:16:29: 16:35] as std::ops::FnOnce<(&'r u32,)>>::Output == ()`:
 expected bound lifetime parameter ,
    found concrete lifetime [--explain E0271]
  --> <anon>:16:28
   |>
16 |>     let _: &Foo          = &|x| {};
   |>                            ^^^^^^^
note: required because of the requirements on the impl of `Foo` for `[closure@<anon>:16:29: 16:35]`
note: required for the cast to the object type `Foo`
error: type mismatch: the type `[closure@<anon>:16:29: 16:35]` implements the trait `std::ops::Fn<(_,)>`, but the trait `for<'r> std::ops::Fn<(&'r u32,)>` is required (expected concrete lifetime, found bound lifetime parameter ) [--explain E0281]
  --> <anon>:16:28
   |>
16 |>     let _: &Foo          = &|x| {};
   |>                            ^^^^^^^
note: required because of the requirements on the impl of `Foo` for `[closure@<anon>:16:29: 16:35]`
note: required for the cast to the object type `Foo`

我已经尝试像这样显式地将HRTB添加到where子句中:

where F: for<'a> Fn(&'a u32)

但它没有帮助。我还在impl块上声明了生命周期，如下所示:

impl<'a, F> Foo for F
    where F: Fn(&'a u32) { ... }

但是这会导致impl块内的生存期错误。我认为这些错误是正确的，生命周期参数不能在impl块上声明。

我如何修复这个例子?

Answer 1

查看这部分错误:

[…]实现了std::ops::Fn<(_,)>特性，但for<'r> std::ops::Fn<(&'r u32,)>特性是必需的

我认为基本上没有足够的代码来允许正确推断类型。添加显式类型注释允许编译示例:

let _: &Foo          = &|x: &u32| {};

Answer 2

这里有一个部分答案，从一个有趣的实验开始:

trait Foo {
    fn foo(&self, x: &u32);
}
impl<F> Foo for F
    where F: Fn(&u32)
{
    fn foo(&self, x: &u32) {
        self(x)
    }
}
fn main() {
    let f1: &Fn(&u32) = &|_x| {}; 
    let f2: &Foo = &f1;
    // but this fails:
    // let f3: &Foo = &|_x| {};
    f2.foo(&3);
}

(游乐场)

我所做的就是将FnOnce更改为Fn以保持与trait的一致性，并将您的第一个闭包分配给&Foo类型的绑定-并且这一个工作。

这告诉我trait本身是好的——在创建trait对象时推断闭包的类型是有问题的。回到错误，我们被告知闭包实现了std::ops::Fn<(_,)>，但for<'r> std::ops::Fn<(&'r u32,)>是必需的。这意味着您尝试的第一件事(将for<'r>...添加到性状)没有任何效果，因为性状已经需要这样做。

在这一点上，我被困住了——我认为我没有足够详细地理解闭包的推理规则，以了解为什么有区别，或者如何使其工作。我希望有人能来把它填上!

Answer 3

免责声明:我不知道我在做什么。

以下作品:

trait Foo<'a> {
    fn foo(&self, x: &'a u32);
}
impl<'a, F> Foo<'a> for F where F: Fn(&'a u32) {
    fn foo(&self, x: &'a u32) {
        self(x)
    }
}