rust - 跨多个特征借用数据时如何编写适当的通用函数签名

Question

在开发一个私有(private)项目时，我遇到了一个终生问题，即在多个结构和特征上借用同一个对象。这是我使用的一堆精简定义:

trait WorkspaceLog {
    fn get(&self) -> usize;
}

struct TheLog<'a>(&'a FilesystemOverlay);

impl<'a> WorkspaceLog for TheLog<'a> {
    fn get(&self) -> usize {
        (self.0).0
    }
}

trait WorkspaceController<'a> {
    type Log: WorkspaceLog;
    fn get_log(&'a self) -> Self::Log;
}

struct FilesystemOverlay(usize);

struct FSWorkspaceController<'a>(&'a mut FilesystemOverlay);

impl<'a> WorkspaceController<'a> for FSWorkspaceController<'a> {
    type Log = TheLog<'a>;

    fn get_log(&'a self) -> Self::Log {
        TheLog(&*self.0)
    }
}

trait AsWorkspaceController<'a> {
    type Controller: WorkspaceController<'a>;

    fn get_controller(self) -> Self::Controller;
}

impl<'a> AsWorkspaceController<'a> for &'a mut FilesystemOverlay {
    type Controller = FSWorkspaceController<'a>;

    fn get_controller(self) -> FSWorkspaceController<'a> {
        FSWorkspaceController(self)
    }
}

到目前为止，还不错。这基本上使我能够借用 FilesystemOverlay 的 mut ref 作为其他接口(interface)，提供额外的功能。反过来，这个接口(interface)允许我借用本质上相同的东西作为提供最终数据的另一个东西。只要我直接使用 FilesystemOverlay，它就可以工作:

fn init1(control_dir: &mut FilesystemOverlay) -> usize {
    let controller = control_dir.get_controller();
    let log = controller.get_log();
    log.get()
}

但是，如果我用类型参数替换具体引用，编译就会失败，告诉我 Controller 的生命周期不够长，因为我不明白的原因，它认为 get_log 借用 Controller 超出了功能，因此比程序逻辑更长 要求:

fn init2<'a: 'b, 'b, O>(control_dir: O) -> usize
    where O: AsWorkspaceController<'b>+'a {
    let controller = control_dir.get_controller();
    let log = controller.get_log();
    log.get()
}

fn main() {
    let mut control_dir = FilesystemOverlay(5);
    dbg!(init1(&mut control_dir));
    dbg!(init2(&mut control_dir));
}

我尝试了几种方法，但到目前为止我无法找出 init2 的正确签名。这是我得到的错误:

error[E0597]: `controller` does not live long enough
  --> test.rs:53:15
   |
53 |     let log = controller.get_log();
   |               ^^^^^^^^^^ borrowed value does not live long enough
54 |     log.get()
55 | }
   | - borrowed value only lives until here
   |
note: borrowed value must be valid for the lifetime 'b as defined on the function body at 50:18...
  --> test.rs:50:18
   |
50 | fn init2<'a: 'b, 'b, O>(control_dir: O) -> usize
   |                  ^^

error: aborting due to previous error

For more information about this error, try `rustc --explain E0597`.

这是 rust playground 上的完整代码.

那么，我需要如何更改 init2 的签名，以便编译器理解在调用 log.get() 后可能会删除 Controller ？我还需要对上述类型进行其他更改吗？

编辑:我做了一些额外的实验和 this是我能设法创造的最接近的。这个有两个生命周期和一个后期绑定(bind)的签名，但它仍然给出关于 UB 的警告。有谁知道为什么？

Answer 1

在 GitHub 上一位友善且知识渊博的人的帮助下，我能够创建代码的工作版本，请参阅 https://github.com/rust-lang/rust/issues/58868 .关键是在 AsWorkspaceController 内的 Controller 类型声明上使用自由生命周期绑定(bind):

trait AsWorkspaceController<'a> {
    type Controller: for<'b> WorkspaceController<'b>+'a;

    fn get_controller(&'a mut self) -> Self::Controller;
}

查看 playground 上的完整代码.