返回闭包的函数在我的过滤器中不起作用

Question

如果不使用闭包，我无法编译它。我试图让函数 apply 首先返回正确的闭包类型。

#![feature(conservative_impl_trait)]
#![allow(dead_code)]

fn accumulate<'a>(tuples: &[(&'a str, &Fn(i32) -> bool)], i: i32) {

    // this works
    let _ = tuples.iter().filter(|t| apply(second, i)(t));

    // this doesn't
    //let f = apply(second, i);
    //let _ = tuples.iter().filter(f);

    //this works as well

    let f  = |t: &&(_,_)| apply(second, i)(t);
    let _ = tuples.iter().filter(f);
}

fn apply<A, B, C, F, G>(mut f: F, a: A) -> impl FnMut(B) -> C
         where F: FnMut(B) -> G,
               G: FnMut(A) -> C,
               A: Clone
{
    move |b| f(b)(a.clone())
}


fn second<A, B: ?Sized>(&(_, ref second): &(A, B)) -> &B {
    second
}

fn main()  {}

我该怎么做才能让apply 像我想要的那样工作？

Answer 1

首先，让我说这个问题与impl Trait 语法的使用无关。我将闭包转换为命名结构并得到相同的结果。

那么，让我们看一下您想要运行的代码：

let f = apply(second, i);
let _ = tuples.iter().filter(f);

编译器对此有什么看法？

error[E0277]: the trait bound `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&(_, _),)>: std::ops::FnMut<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` is not satisfied
  --> <anon>:11:27
   |
11 |     let _ = tuples.iter().filter(f);
   |                           ^^^^^^ trait `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&(_, _),)>: std::ops::FnMut<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` not satisfied

error[E0277]: the trait bound `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&(_, _),)>: std::ops::FnOnce<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` is not satisfied
  --> <anon>:11:27
   |
11 |     let _ = tuples.iter().filter(f);
   |                           ^^^^^^ trait `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&(_, _),)>: std::ops::FnOnce<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` not satisfied

好的，所以我们有类型 X，它需要实现特征 Y，但它没有。但让我们仔细看看：

for<'r> impl
std::ops::FnMut<(&(_, _),)>:
std::ops::FnMut<(&'r &(_, _),)>

啊哈！ filter 期望一个函数接受对元组的对引用的引用，而我们传入的函数接受对元组的引用。 filter 将引用传递给引用，因为 tuples.iter() 迭代引用，filter 传递对这些引用的引用。

好的，让我们更改second 的定义以接受对引用的引用：

fn second<'a, A, B: ?Sized>(&&(_, ref second): &&'a (A, B)) -> &'a B {
    second
}

编译器还是不高兴：

error[E0277]: the trait bound `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&&(_, _),)>: std::ops::FnMut<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` is not satisfied
  --> <anon>:11:27
   |
11 |     let _ = tuples.iter().filter(f);
   |                           ^^^^^^ trait `for<'r> impl std::ops::FnMut<(&&(_, _),)>: std::ops::FnMut<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>` not satisfied

error[E0271]: type mismatch resolving `for<'r> <impl std::ops::FnMut<(&&(_, _),)> as std::ops::FnOnce<(&'r &(&str, &std::ops::Fn(i32) -> bool),)>>::Output == bool`
  --> <anon>:11:27
   |
11 |     let _ = tuples.iter().filter(f);
   |                           ^^^^^^ expected bound lifetime parameter , found concrete lifetime
   |
   = note: concrete lifetime that was found is lifetime '_#24r

expected bound lifetime parameter , found concrete lifetime...这是什么意思？

f 的类型是实现FnMut(&'c &'b (&'a str, &Fn(i32) -> bool)) -> bool 的某种类型。在对apply、B == &'c &'b (&'a str, &Fn(i32) -> bool) 和C == bool 的调用中。注意B 在这里是一个固定类型； 'c 表示一个固定的生命周期，称为具体的生命周期。

我们来看看filter的签名：

fn filter<P>(self, predicate: P) -> Filter<Self, P> where
    Self: Sized, P: FnMut(&Self::Item) -> bool,

在这里，P 必须实现 FnMut(&Self::Item) -> bool。实际上，这个语法是for<'r> FnMut(&'r Self::Item) -> bool 的简写。这里。 'r 是绑定的生命周期参数。

所以，问题在于我们实现FnMut(&'c &'b (&'a str, &Fn(i32) -> bool)) -> bool 的函数没有实现for<'r> FnMut(&'r Self::Item) -> bool。我们需要一个实现for<'c> FnMut(&'c &'b (&'a str, &Fn(i32) -> bool)) -> bool 的函数。目前，这样做的唯一方法是像这样写apply：

fn apply<A, B, C, F, G>(mut f: F, a: A) -> impl FnMut(&B) -> C
         where F: FnMut(&B) -> G,
               G: FnMut(A) -> C,
               A: Clone
{
    move |b| f(b)(a.clone())
}

或更明确的版本：

fn apply<A, B, C, F, G>(mut f: F, a: A) -> impl for<'r> FnMut(&'r B) -> C
         where F: for<'r> FnMut(&'r B) -> G,
               G: FnMut(A) -> C,
               A: Clone
{
    move |b| f(b)(a.clone())
}

如果 Rust 最终支持 higher-kinded types，可能会有更优雅的方式来解决这个问题。