我如何让impl Trait使用适当的生命周期来对其中有另一个生命周期的值进行可变引用？

Posted 2021-04-21

我有一个有生命的结构：

struct HasLifetime<'a>( /* ... */ );

有一个特征Foo的实现：

impl<'a, 'b: 'a> Foo for &'a mut HasLifetime<'b> { }

我想实现以下功能：

fn bar_to_foo<'a, 'b: 'a>(bar: &'a mut Lifetime<'b>) -> impl Foo {
    bar
}

这将无法编译，因为返回的impl仅对'a有效。但是，指定impl Foo + 'a会导致：

error[E0909]: hidden type for `impl Trait` captures lifetime that does not appear in bounds
 --> src/main.rs:7:60
  |
7 | fn bar_to_foo<'a, 'b: 'a>(bar: &'a mut HasLifetime<'b>) -> impl Trait + 'a {
  |                                                            ^^^^^^^^^^^^^^^
  |
note: hidden type `&'a mut HasLifetime<'b>` captures the lifetime 'b as defined on the function body at 7:1
 --> src/main.rs:7:1
  |
7 | fn bar_to_foo<'a, 'b: 'a>(bar: &'a mut HasLifetime<'b>) -> impl Trait + 'a {
  | ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

具有盒装特征对象的看似等效的函数编译：

fn bar_to_foo<'a, 'b: 'a>(bar: &'a mut Lifetime<'b>) -> Box<Foo + 'a> {
    Box::new(bar)
}

如何用bar_to_foo定义impl Trait？

Playground link

答案

您需要指明返回的值是基于多个生命周期构建的。但是，您不能使用impl Trait的多个生命周期边界，并尝试这样做doesn't have a useful error message。

有a trick you can use涉及创建具有生命周期参数的虚拟特征：

trait Captures<'a> {}
impl<'a, T: ?Sized> Captures<'a> for T {}

fn bar_to_foo<'a, 'b: 'a>(bar: &'a mut HasLifetime<'b>) -> impl Trait + Captures<'b> + 'a {
    bar
}

值得庆幸的是，这个only occurs when the "hidden" lifetime is invariant，因为引用是可变的。