rust - 错误 : reached the recursion limit while instantiating `func::<[closure]>`

Question

我正在尝试测试二叉搜索树是否有效:

use std::{cell::RefCell, rc::Rc};

pub struct TreeNode {
    val: i32,
    left: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>,
    right: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>,
}

pub fn is_valid_bst(root: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>) -> bool {
    preorder_traverse(root.as_ref(), |_| true)
}

fn preorder_traverse<F: Fn(i32) -> bool>(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>, predict: F) -> bool {
    if let Some(node) = root {
        let root_val = root.as_ref().unwrap().borrow().val;
        if !predict(root_val) {
            return false;
        }
        preorder_traverse(node.borrow().left.as_ref(), |v| v < root_val)
            && preorder_traverse(node.borrow().right.as_ref(), |v| v > root_val)
    } else {
        true
    }
}

(Playground):

此代码触发以下错误消息，这对我来说似乎毫无意义:

error: reached the recursion limit while instantiating `preorder_traverse::<[closure@src/lib.rs:19:56: 19:72 root_val:&i32]>`
  --> src/lib.rs:13:1
   |
13 | / fn preorder_traverse<F: Fn(i32) -> bool>(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>, predict: F) -> bool {
14 | |     if let Some(node) = root {
15 | |         let root_val = root.as_ref().unwrap().borrow().val;
16 | |         if !predict(root_val) {
...  |
23 | |     }
24 | | }
   | |_^

我找到了 a potentially related Rust issue , 但它似乎过时了，我无法很好地理解原始问题中引用的消息。

• 什么达到了递归限制？
• 如果我想将谓词逻辑封装在闭包或其他东西中，我该如何解决这个问题？

此代码中验证二叉搜索树的算法不正确，但我仍然认为原始代码应该编译。

Answer 1

@Lukas Kalbertodt 提供了一个更简单的示例，我将以此作为解释的基础:

fn foo<F: Fn()>(x: bool, _: F) {
    if x {
        foo(false, || {}) // line 3
    }
}

fn main() {
    foo(true, || {}); // line 8
}

这里的重点是每个闭包都有一个唯一的类型，所以让我们实例化这个程序:

• 第一次关闭，在 main ，让我们将类型命名为 main#8 .
• foo 的第一次实例化, 在 main , foo<[main#8]> .
• 第二次关闭，在 foo ，让我们将类型命名为 {foo<[main#8]>}#3 .
• foo 的第二次实例化, 在 foo , foo<[{foo<[main#8]>}#3]> .
• 第三次关闭，在 foo , 让我们命名类型 {foo<[{foo<[main#8]>}#3]>}#3 .
• foo 的第三次实例化, 在 foo , foo<[{foo<[{foo<[main#8]>}#3]>}#3]> .
• ...

foo 的每个新实例创建一个新的闭包类型，每个新的闭包类型都会创建一个新的实例 foo ，这是一个没有基本情况的递归:堆栈溢出。

---

您可以通过在递归调用 preorder_traverse 时不创建闭包来解决问题。 :

• 要么使用类型删除，尽管有运行时开销，
• 或者简单地使用一个单独的递归内部函数，因为它独立于F .

例子:

fn preorder_traverse_impl(
    root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>,
    parent_value: i32,
    predict: fn(i32, i32) -> bool
)
    -> bool
{
    if let Some(node) = root {
        let root_val = root.as_ref().unwrap().borrow().val;
        if !predict(root_val, parent_value) {
            return false;
        }
        preorder_traverse_impl(node.borrow().left.as_ref(), root_val, lessThan)
            && preorder_traverse_impl(node.borrow().right.as_ref(), root_val, greaterThan)
    } else {
        true
    }
}

fn preorder_traverse<F: Fn(i32) -> bool>(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>, predict: F) -> bool {
    if let Some(node) = root {
        let root_val = root.as_ref().unwrap().borrow().val;
        if !predict(root_val) {
            return false;
        }
        preorder_traverse_impl(node.borrow().left.as_ref(), root_val, lessThan)
            && preorder_traverse_impl(node.borrow().right.as_ref(), root_val, greaterThan)
    } else {
        true
    }
}

在夜间，您还可以创建谓词类型并实现 Fn为此( LessThan<i32> 和 GreaterThan<i32> )。