rust - 返回闭包的函数在我的过滤器中不起作用

Question

如果不使用闭包，我无法编译它。我试图让函数 apply 首先返回正确类型的闭包。

#![feature(conservative_impl_trait)]
#![allow(dead_code)]

fn accumulate<'a>(tuples: &[(&'a str, &Fn(i32) -> bool)], i: i32) {

    // this works
    let _ = tuples.iter().filter(|t| apply(second, i)(t));

    // this doesn't
    //let f = apply(second, i);
    //let _ = tuples.iter().filter(f);

    //this works as well

    let f  = |t: &&(_,_)| apply(second, i)(t);
    let _ = tuples.iter().filter(f);
}

fn apply<A, B, C, F, G>(mut f: F, a: A) -> impl FnMut(B) -> C
         where F: FnMut(B) -> G,
               G: FnMut(A) -> C,
               A: Clone
{
    move |b| f(b)(a.clone())
}


fn second<A, B: ?Sized>(&(_, ref second): &(A, B)) -> &B {
    second
}

fn main()  {}

我该怎么做才能让 apply 像我想要的那样工作？

Answer 1

首先，让我说这个问题与 impl Trait 的使用无关。句法。我将闭包转换为命名结构并获得了相同的结果。

那么，让我们看看您想要的代码:

let f = apply(second, i);
let _ = tuples.iter().filter(f);

编译器对此有何看法？

error[E0277]: the trait bound `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&(_, _),)>: std::ops::FnMut<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` is not satisfied
  --> <anon>:11:27
   |
11 |     let _ = tuples.iter().filter(f);
   |                           ^^^^^^ trait `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&(_, _),)>: std::ops::FnMut<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` not satisfied

error[E0277]: the trait bound `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&(_, _),)>: std::ops::FnOnce<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` is not satisfied
  --> <anon>:11:27
   |
11 |     let _ = tuples.iter().filter(f);
   |                           ^^^^^^ trait `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&(_, _),)>: std::ops::FnOnce<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` not satisfied

好的，所以我们有类型 X，它需要实现特征 Y，但它没有。但让我们仔细看看:

for<'r> impl
std::ops::FnMut<(&(_, _),)>:
std::ops::FnMut<(&'r &(_, _),)>

啊哈! filter期望一个函数接受元组的对引用的引用，而我们传入的函数接受对元组的引用。 filter将引用传递给引用，因为 tuples.iter()遍历引用，filter传递对这些的引用。

好吧，让我们改变second的定义接受对引用的引用:

fn second<'a, A, B: ?Sized>(&&(_, ref second): &&'a (A, B)) -> &'a B {
    second
}

编译器仍然不高兴:

error[E0277]: the trait bound `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&&(_, _),)>: std::ops::FnMut<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` is not satisfied
  --> <anon>:11:27
   |
11 |     let _ = tuples.iter().filter(f);
   |                           ^^^^^^ trait `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&&(_, _),)>: std::ops::FnMut<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` not satisfied

error[E0271]: type mismatch resolving `for<'r> <impl std::ops::FnMut<(&&(_, _),)> as std::ops::FnOnce<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>>::Output == bool`
  --> <anon>:11:27
   |
11 |     let _ = tuples.iter().filter(f);
   |                           ^^^^^^ expected bound lifetime parameter , found concrete lifetime
   |
   = note: concrete lifetime that was found is lifetime '_#24r

expected bound lifetime parameter , found concrete lifetime ...这是什么意思？

f的类型是某种实现 FnMut(&'c &'b (&'a str, &Fn(i32) -> bool)) -> bool 的类型.在调用 apply , B == &'c &'b (&'a str, &Fn(i32) -> bool)和 C == bool .注意 B这里是一个固定类型； 'c表示一个固定的生命周期，称为具体生命周期。

我们来看看filter的签名:

fn filter<P>(self, predicate: P) -> Filter<Self, P> where
    Self: Sized, P: FnMut(&Self::Item) -> bool,

在这里，P必须实现 FnMut(&Self::Item) -> bool .实际上，此语法是 for<'r> FnMut(&'r Self::Item) -> bool 的简写.这里。 'r是一个绑定(bind)的生命周期参数。

所以，问题是我们实现了 FnMut(&'c &'b (&'a str, &Fn(i32) -> bool)) -> bool 的函数不实现for<'r> FnMut(&'r Self::Item) -> bool .我们需要一个实现 for<'c> FnMut(&'c &'b (&'a str, &Fn(i32) -> bool)) -> bool 的函数.目前唯一的方法是写 apply像这样:

fn apply<A, B, C, F, G>(mut f: F, a: A) -> impl FnMut(&B) -> C
         where F: FnMut(&B) -> G,
               G: FnMut(A) -> C,
               A: Clone
{
    move |b| f(b)(a.clone())
}

或更明确的版本:

fn apply<A, B, C, F, G>(mut f: F, a: A) -> impl for<'r> FnMut(&'r B) -> C
         where F: for<'r> FnMut(&'r B) -> G,
               G: FnMut(A) -> C,
               A: Clone
{
    move |b| f(b)(a.clone())
}

如果 Rust 最终支持 higher-kinded types ，可能有更优雅的方法来解决这个问题。