如何 return 从特征实现中迭代 HashMap 的键？

Question

我正在尝试用 Rust 构建一个简单的图形库。有一个特征 Graph 是任何图都必须实现的。此特征目前只有一个功能，nodes，它允许使用 for-in 循环迭代图的节点。

Graph、MapGraph 的实现是围绕 HashMap 的轻量级包装器。 MapGraph 必须实现 Graph 特征方法 nodes。我在让它工作时遇到问题。

这是 Graph 的代码：

pub trait Graph<N> {
    fn nodes(&self) -> Box<dyn Iterator<Item = &N>>;
}

这里是 MapGraph 的代码：

use std::collections::HashMap;

use crate::rep::Graph;

pub struct MapGraph<N> {
    map: HashMap<N, HashMap<N, ()>>
}

impl<N> MapGraph<N> {
    pub fn new(map: HashMap<N, HashMap<N, ()>>) -> Self {
        MapGraph { map }
    }
}

impl<N> Graph<N> for MapGraph<N> {
    fn nodes(&self) -> Box<dyn Iterator<Item=&N>> {
        let keys = self.map.keys();

        Box::new(keys)
    }
}

编译器报错：

error[E0495]: cannot infer an appropriate lifetime for autoref due to conflicting requirements
  --> src/lib.rs:19:29
   |
19 |         let keys = self.map.keys();
   |                             ^^^^
   |
note: first, the lifetime cannot outlive the anonymous lifetime #1 defined on the method body at 18:5...
  --> src/lib.rs:18:5
   |
18 | /     fn nodes(&self) -> Box<dyn Iterator<Item = &N>> {
19 | |         let keys = self.map.keys();
20 | |
21 | |         Box::new(keys)
22 | |     }
   | |_____^
note: ...so that reference does not outlive borrowed content
  --> src/lib.rs:19:20
   |
19 |         let keys = self.map.keys();
   |                    ^^^^^^^^
   = note: but, the lifetime must be valid for the static lifetime...
   = note: ...so that the expression is assignable:
           expected std::boxed::Box<(dyn std::iter::Iterator<Item = &N> + 'static)>
              found std::boxed::Box<dyn std::iter::Iterator<Item = &N>>

我发现了其他关于此错误的参考资料，但这些案例似乎与我这里的案例不同。

我正在使用 Box，因为 Graph 特征具有本身 returns 特征的功能。 What is the correct way to return an Iterator (or any other trait)? 将此方法作为一种选择，而我无法实施其他任何方法。如果有其他方法可以做到这一点。

解决这个具体问题我有哪些选择？

Answer 1

如果您明确指定要返回的特征对象 (dyn Iterator) 包含与 self.

的生命周期相关的引用，则它会起作用

如果不添加此绑定，编译器无法从函数签名中推断出在 self 移动或销毁后无法使用迭代器。由于编译器无法推断这一点，因此无法在函数的输出中安全地使用 self.map.keys()。

添加了此绑定的工作示例：

pub trait Graph<N> {
    fn nodes<'a>(&'a self) -> Box<dyn Iterator<Item = &N> + 'a>;
}

use std::collections::HashMap;

pub struct MapGraph<N> {
    map: HashMap<N, HashMap<N, ()>>,
}

impl<N> MapGraph<N> {
    pub fn new(map: HashMap<N, HashMap<N, ()>>) -> Self {
        MapGraph { map }
    }
}

impl<N> Graph<N> for MapGraph<N> {
    fn nodes<'a>(&'a self) -> Box<dyn Iterator<Item = &N> + 'a> {
        let keys = self.map.keys();

        Box::new(keys)
    }
}

Playground

我原以为 Item = &'a N 的界限也是必需的，但我想这已经被“+ 'a”...

涵盖了

N.B。理解这样的错误：

expected std::boxed::Box<(dyn std::iter::Iterator<Item = &N> + 'static)>
   found std::boxed::Box<dyn std::iter::Iterator<Item = &N>>

您必须了解，出于人体工程学原因，编译器会自动向任何不合格的特征对象添加 + 'static 生命周期限定符。这意味着编译器将不合格的 Box<dyn MyTrait> 转换为 Box<(dyn MyTrait + 'static)>，这反过来意味着该对象不能包含任何引用，除了那些持续整个程序的生命周期。考虑到这一点，您就会明白为什么 self.map.keys() 不符合这个严格的界限，并且需要更具体的显式界限。

如何 return 从特征实现中迭代 HashMap 的键？

How to return an iterator over the keys of a HashMap from a trait implementation?

graph-theory

rust