使用特征作为类型参数时借用检查器失败答案

【问题标题】：Borrow checker failing when using traits as type parameter使用特征作为类型参数时借用检查器失败
【发布时间】：2015-01-13 20:40:16
【问题描述】：

在结构中使用特征作为类型参数时，借用检查器出现问题：

trait Trait {}

struct FooBar;
impl Trait for FooBar{}

struct Observer<Arg> {
    action: Box<Fn(Arg) + Send>,
    // Other fields
}

impl <Arg> Observer<Arg> {
    fn new(action: Box<Fn(Arg) + Send>) -> Observer<Arg> {
        Observer{action: action}
    }

    fn execute(&self, arg: Arg) {
        (*self.action)(arg);
    }
}

fn test() {
    let mut foobar = FooBar;
    {
        let mut observer = Observer::new(Box::new(|&: param: &mut Trait| {
            // do something with param here
        }));
        observer.execute(&mut foobar);   // First borrow passes ...
        observer.execute(&mut foobar);   // This fails as "foobar" is already borrowed
    }   // The previous borrow ends here (lifetime of "observer")
}

输出是：

error: cannot borrow `foobar` as mutable more than once at a time
    observer.execute(&mut foobar);   // This fails as "foobar" is already borrowed
                          ^~~~~~
note: previous borrow of `foobar` occurs here; the mutable borrow prevents subsequent moves, borrows, or modification of `foobar` until the borrow ends
    observer.execute(&mut foobar);   // First borrow passes ...
                          ^~~~~~
note: previous borrow ends here
 {
...
 }   // The previous borrow ends here (lifetime of "observer")
 ^

以下示例仍然有效：

trait Trait {}

struct FooBar;
impl Trait for FooBar{}

struct Observer {
    action: Box<Fn(&mut Trait) + Send>,
    // Other fields
}

impl Observer {
    fn new(action: Box<Fn(&mut Trait) + Send>) -> Observer {
        Observer{action: action}
    }

    fn execute(&self, arg: &mut Trait) {
        (*self.action)(arg);
    }
}

fn test() {
    let mut foobar = FooBar;
    {
        let mut observer = Observer::new(Box::new(|&: param: &mut Trait| {
            // do something with param here
        }));
        observer.execute(&mut foobar);
        observer.execute(&mut foobar);
    }
}

这对我来说看起来很奇怪，因为第二个示例只是第一个示例的实例化，我可能（痛苦地）用宏实现相同的东西。

我想这很棘手，因为我需要知道闭包所采用的参数的类型，但我不需要存储这个引用......

这是借用检查器中的错误吗？还是我做错了什么？

rustc 1.0.0-nightly (44a287e6e 2015-01-08 17:03:40 -0800)

编辑 1：精确用例

编辑 2：正如下面的答案所解释的，问题是借用检查器强制 Observer<&mut Type> 的生命周期与 &mut Type 相同，所以实际上这个问题与我们无关使用 trait 作为类型参数（对实际结构也是如此）。
因此，就我而言，我可以通过像这样定义Observer<Arg> 来解决问题：

struct Observer<Arg> {
    action: Box<Fn(&mut Arg) + Send>,
}

所以类型参数 Arg 本身不是一个引用，但这会降低代码的通用性。谁有更好的解决方案？

【问题讨论】：

标签： rust borrow-checker

【解决方案1】：

这里的问题是借用检查器强制&mut Trait 引用的生命周期与整个GenericStruct 相同。我相信这是因为引用是结构本身的类型参数。

由于您的结构没有存储引用的字段（如果您需要在原始代码中执行此操作，请更新您的问题），那么您可以将类型参数移动到方法本身，而不是结构：

trait Trait{}

struct FooBar;
impl Trait for FooBar{}

struct GenericStruct;

impl GenericStruct {
    fn bar<T>(&self, _: T) {}
}

fn main() {
    let mut foobar = FooBar;

    {
        let foo = GenericStruct;
        foo.bar(&mut foobar);
        foo.bar(&mut foobar);
    }
}

这将使借用只持续到调用foo.bar()。

【讨论】：