Rust 函数签名和寿命

Question

为了学习 Rust，我正在编写一个解析器组合器库。现在我遇到了一个涉及复杂切片类型和所有权的问题。我有一些构建块功能，我希望能够单独使用：

pub fn achar(character: char) -> impl Fn(&str) -> Option<char> {
    move |input| match input.chars().next() {
        Some(c) if c == character => Some(c),
        _ => None,
    }
}

pub fn alternatives<'a, T>(
    alts: &'a [impl Fn(&'a str) -> Option<T>],
) -> impl Fn(&'a str) -> Option<T> {
    move |input| {
        for alt in alts.iter() {
            let tried = alt(input);
            if tried.is_none() {
                continue;
            }
            return tried;
        }

        None
    }
}

pub fn one_of<'a>(allowed: &'a str) -> impl Fn(&'a str) -> Option<char> {
    let v = allowed.chars().map(achar).collect::<Vec<_>>();
    alternatives(&v)
}

用法将如下所示：

fn main() {
    println!("{:?}", achar('f')("foo"));
    println!("{:?}", alternatives(vec![achar('f'), achar('b')])("foo"));
    println!("{:?}", one_of("foo")("foo"));
}

像这样我得到以下错误：

   = note:   expected type `for<'r> fn(&'r str) -> std::option::Option<char> {any_char}`
           found reference `&impl for<'r> std::ops::Fn<(&'r str,)>`

我会说 quote 实现了 Fn(&str)，不是吗？我怎样才能让它工作？

一旦解决了下一个问题：

33 |备选方案(&v)
   | ^^^^^^^^^^^^^^--^
   | | |
   | | `v` 在这里借用
   | returns 引用当前函数拥有的数据的值

当然，内联并不能解决问题。我不知道怎么攻击它。

Playground is available here.

Answer 1

这里发生了很多事情：

pub fn alternatives<'a, T>(
    alts: &'a [impl Fn(&'a str) -> Option<T>],
) -> impl Fn(&'a str) -> Option<T> {
    move |input| {
        ...
    }
}

上面说alternatives要求切片alts中的所有元素都是同一类型，并且这个类型实现了Fn(&'a str) -> Option<T>。但是，在调用 let escaping = alternatives(&vec![any_char, &quote, &backslash]);（或者甚至只是 vec![any_char, &quote, &backslash];）时，元素具有不同的类型（一个是 any_char 类型，下一个是 quote 类型，等等).另一方面，vec![achar('f'), achar('b')] 有效，因为所有元素都具有 achar 类型。

也就是说，即使所有元素都实现了Fn(&str)->Option，它们也不是完全相同的类型。

关于下一个错误：

pub fn one_of<'a>(allowed: &'a str) -> impl Fn(&'a str) -> Option<char> {
    let v = allowed.chars().map(achar).collect::<Vec<_>>();
    alternatives(&v)
}

这里，你returnalternatives(&v)借v。但是 v 在 one_of 的末尾超出范围，这意味着 alternatives 的结果将引用已被破坏的东西，因此 rust 不允许这样做。

现在，对于 alternatives 接受的类型，我们可以做什么？

alternatives 可以接受盒装函数。然而，这会产生一些运行时开销，但会允许备选方案的数量在运行时是动态的。
alternatives 可以接受函数指针。但是，这将禁止（环境捕获）闭包。
alternatives 可以接受 2 个函数，并且可以通过宏提供两个以上的函数。这基本上会在编译时固定备选方案的数量，但没有运行时开销。

我们如何解决 one_of 中的生命周期问题？

这实际上也可以被视为 alternatives 中的一个问题，因为 alternatives 可能应该接受一些函数作为参数并保留它们，以便调用者无需担心生命周期问题。

Rust 函数签名和寿命

Rust function signatures and outliving

closures

types

lifetime

ownership

rust