你能控制借用结构还是借用字段吗？

Question

我正在进行一个项目，其中包含一个类似于以下内容的结构：

struct App {
    data: Vec<u8>,
    overlay: Vec<(usize, Vec<u8>)>,
    sink: Sink,
}

简单地说，data字段包含一些字节，而overlay是一系列要在特定索引处插入的字节序列。Sink类型不重要，只是它具有如下函数：

impl Sink {
    fn process<'a>(&mut self, input: Vec<&'a [u8]>) {
        // ...
    }
}

我实现了一个迭代器来合并来自data和overlay的信息，供Sink使用。

struct MergeIter<'a, 'b> {
    data: &'a Vec<u8>,
    overlay: &'b Vec<(usize, Vec<u8>)>,
    // iterator state etc.
}

impl<'a, 'b> Iterator for MergeIter<'a, 'b> {
    type Item = &'a [u8];
    // ...
}

这是一个小小的谎言，因为迭代器返回的每个&u8的生命周期并不总是原始data的生命周期。从overlay插入的数据具有不同的生命周期，但我不知道如何更准确地注释它。无论如何，借用检查器似乎并不介意--以下方法有效：

fn merge<'a, 'b>(data: &'a Vec<u8>, overlay: &'b Vec<(usize, Vec<u8>)>, start: usize) -> Vec<&'a [u8]> {
    MergeIter::new(data, overlay, start).collect()
}

impl App {
    fn process(&mut self) {
        let merged = merge(&self.data, &self.overlay, 0);
        // inspect contents of 'merged'
        self.sink.process(merged);
    }
}

最后，我在所有地方都使用了这个merge函数，但是总是针对相同的数据/覆盖。因此，为了方便起见，我将添加一个App::merge函数，问题从这里开始：

impl App {
    fn merge<'a>(&'a self, start: usize) -> Vec<&'a [u8]> {
        MergeIter::new(&self.data, &self.overlay, start).collect()
    }

    fn process(&mut self) {
        let merged = self.merge(0);
        // inspect contents of 'merged'
        self.sink.process(merged);
    }
}

App::process现在无法通过借入检查器--它拒绝允许self.sink的可变借用，而self是被借用的。

我与此斗争了一段时间，如果我理解正确的话，问题不是用process，而是用这个签名：

fn merge<'a>(&'a self, start: usize) -> Vec<&'a [u8]> {

在这里，我实际上已经告诉借阅检查器，向量中返回的引用等同于self借阅。

尽管我觉得我现在已经理解了这个问题，但我仍然觉得我的手被束缚了。不使用生存期注释是没有帮助的(因为编译器做的是等效的？)，而且只涉及两个引用，我看不出输出引用有一个生命周期绑定到其他东西。

我也试过这个：

fn merge<'a, 'b>(&'b self, start: usize) -> Vec<&'a [u8]> {
    let data: &'a Vec<u8> = &self.data;
    MergeIter::new(&self.data, &self.overlay, start).collect()
}

但是编译器抱怨let语句(“由于需求冲突无法推断出适当的生存期”--我也发现编译器没有解释所述要求令人恼火)。

是否有可能做到这一点？锈蚀引用在生命周期注释和相关语法方面有一定的启发。

每晚(706 be5ba1 2015-02-05 23:14:28 +0000)

Answer 1

是的，您已经猜对了--错误的发生是因为当您有merge方法接受&self时，编译器无法在其调用站点上知道它只使用了一些字段-- merge签名只告诉它返回的数据是从self派生的，但它没有说明是如何得到的--所以编译器会出现“最坏”的情况，并阻止您访问self有的其他字段。

恐怕目前没有办法解决这个问题，我也不确定会有什么办法。但是，可以使用宏缩短merge调用：

macro_rules! merge {
    ($this:ident, $start:expr) => {
        MergeIter::new(&$this.data, &$this.overlay, $start).collect()
    }
}

fn process(&mut self) {
    let merged = merge!(self, 0);
    // inspect contents of 'merged'
    self.sink.process(merged);
}

Answer 2

只要merge方法采用&self，您就无法实现您想要的结果:它借用了所有的参数，这是不能改变的。

解决方案是修改它，使其不使用self，而是使用您希望借用的各个字段：

impl App {
    ...
    fn merge(data: &Vec<u8>, overlay: &Vec<(usize, Vec<u8>)>, start: usize) -> Vec<&[u8]> {
        MergeIter::new(data, overlay, start).collect()
    }

    fn process(&mut self) {
        let merged = Self::merge(&self.data, &self.overlay, 0);
        ... // inspect contents of 'merged'
        self.sink.process(merged);
    }
}