在实现中的生命周期与trait中的方法不匹配

Question

代码

示例代码（稳定版Rust 1.45.0，2018版）无需外部库。

type Error = Box<dyn std::error::Error>;
type Result<R=()> = std::result::Result<R, Error>;

struct Arena;

pub trait AsSized<'a> {
    type AsSized: Sized + 'a;
}
impl<'a, T: Sized + 'a> AsSized<'a> for T {
    type AsSized = Self;
}
impl<'a, T: AsSized<'a>> AsSized<'a> for [T] {
    type AsSized = &'a [T::AsSized];
}

pub trait Format<T>: Send + Sync
where T: ?Sized
{
    fn get_bytes<'a>(&self, value: &'a T, arena: &'a Arena) -> Result<&'a [u8]>;
    fn get_value<'a>(&self, bytes: &'a [u8], arena: &'a Arena) -> Result<T::AsSized>
    where T: AsSized<'a>;
}

struct RawBytes;

impl Format<[u8]> for RawBytes
where [u8]: for<'a> AsSized<'a, AsSized=&'a [u8]>
{
    fn get_bytes<'a>(&self, value: &'a [u8], _arena: &'a Arena) -> Result<&'a [u8]> {
        Ok(value)
    }
    fn get_value<'a>(&self, bytes: &'a [u8], arena: &'a Arena) -> Result<<[u8] as AsSized<'a>>::AsSized> {
        Ok(bytes)
    }
}

问题

我在RawBytes的get_value实现中遇到了编译错误：

error[E0195]: lifetime parameters or bounds on method `get_value` do not match the trait declaration

我不理解问题出在哪里。两个定义之间的生命周期规范似乎是相同的。那么我应该如何编写RawBytes的get_value的实现，以使其正常工作？

我认为由于u8: Sized，所以<u8 as AsSized<'a>>::AsSized = u8，然后<[u8] as AsSized<'a>>::AsSized = &'a [u8]，但似乎情况并非如此？

背景

Format使用基于arena的分配器将字节片转换为复杂类型，并从中进行转换。我计划为各种Serde格式编写适配器。 RawBytes是一个针对字节片的Format的微不足道的实现，它只返回原始片。

Format的两种方法都允许返回从输入值借用的值。格式本身可以在线程之间共享，因此self的寿命与返回值的寿命无关。

AsSized的目的是允许直接使用动态大小的类型，例如str和[u8]，但由于动态大小的类型无法直接返回，AsSized为任何类型提供了一个大小等效的类型；动态大小的类型返回指向DST的引用（从arena借用）。可以直接返回的有大小的类型，其AsSized类型为self。

还尝试过

fn get_value<'a>(&self, bytes: &'a [u8], arena: &'a Arena) -> Result<'a [u8]>

我尝试将impl的get_value简化为直接命名切片；然后Rust表示get_value的实现完全丢失。

fn get_value<'a>(&self, bytes: &'a [u8], arena: &'a Arena) -> Result<&'a [<u8 as AsSized<'a>>::AsSized]>

这会产生相同的“lifetime parameters... do not match”错误。

- Chris Smith

---

很难回答你的问题，因为它没有包含一个 [MRE]。我们无法确定代码中存在哪些 crates (及其版本)、类型、traits、fields 等信息。在以后的操作中，如果可能的话，请试着在Rust Playground上重现您的错误，否则请在全新的 Cargo 项目中编辑您的问题以包括额外的信息。有一些Rust-specific MRE提示，您可以使用这些提示来减少要发布在此处的原始代码。谢谢! - mcarton

谢谢你的提示！我不知道有这方面的指南，应该检查一下标签。我会编辑问题的。 - Chris Smith

我添加了一个游乐场链接，可以重现我遇到的完全相同的错误，并添加了有关我使用的 Rust 版本的注释。 - Chris Smith

Answer 1

部分答案（我也遇到了困难：）

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我一直在删除代码，直到我达到了这个能够重现错误的最小示例：

pub trait AsSized<'a> {
    type AsSized: Sized + 'a;
}

pub trait Format<T>
where
    T: ?Sized,
{
    fn get_value<'a>(&self, bytes: &'a [u8])
    where
        T: AsSized<'a>;
}

impl Format<[u8]> for () {
    fn get_value<'a>(&self, bytes: &'a [u8]) {
        todo!()
    }
}

现在显然，在trait定义中，对于'a生命周期还有进一步的限制：我们要求>，这就是导致错误的原因。你在impl块中没有这样的子句，因此编译器不接受这些生命周期等价。

（我不确定它们是否真的不兼容，还是编译器的限制）

所以我决定在impl函数中也添加where [u8]: AsSized<'a>。为了使其编译，我还：

- 将Arena公开（类型泄漏问题） - 从impl中删除where [u8]: for<'a> AsSized<'a, AsSized=&'a [u8]>（这个where子句对我来说毫无意义——它似乎没有任何意义，因为它不涉及通用？我可能错了。反正它引起了一个奇怪的错误） - 用todo!()替换函数体

所以这个可以编译：

fn main() {}

type Error = Box<dyn std::error::Error>;
type Result<R = ()> = std::result::Result<R, Error>;

pub struct Arena;

pub trait AsSized<'a> {
    type AsSized: Sized + 'a;
}
impl<'a, T: Sized + 'a> AsSized<'a> for T {
    type AsSized = Self;
}
impl<'a, T: AsSized<'a>> AsSized<'a> for [T] {
    type AsSized = &'a [T::AsSized];
}

pub trait Format<T>: Send + Sync
where
    T: ?Sized,
{
    fn get_bytes<'a>(&self, value: &'a T, arena: &'a Arena) -> Result<&'a [u8]>;
    fn get_value<'a>(&self, bytes: &'a [u8], arena: &'a Arena) -> Result<T::AsSized>
    where
        T: AsSized<'a>;
}

struct RawBytes;

impl Format<[u8]> for RawBytes {
    fn get_bytes<'a>(&self, value: &'a [u8], _arena: &'a Arena) -> Result<&'a [u8]> {
        Ok(value)
    }
    fn get_value<'a>(
        &self,
        bytes: &'a [u8],
        arena: &'a Arena,
    ) -> Result<<[u8] as AsSized<'a>>::AsSized>
    where
        [u8]: AsSized<'a>,
    {
        todo!()
    }
}

很遗憾，一旦我用你的Ok(bytes)替换回todo!()，它又出问题了。编译器显然不知道<[u8] as AsSized<'a>>::AsSized与&'a [u8]是相同的。哎呀。

error[E0308]: mismatched types
  --> src/main.rs:42:12
   |
42 |         Ok(bytes)
   |         -- ^^^^^ expected associated type, found `&[u8]`
   |         |
   |         arguments to this enum variant are incorrect
   |
   = note: expected associated type `<[u8] as AsSized<'a>>::AsSized`
                    found reference `&'a [u8]`
   = help: consider constraining the associated type `<[u8] as AsSized<'a>>::AsSized` to `&'a [u8]` or calling a method that returns `<[u8] as AsSized<'a>>::AsSized`
   = note: for more information, visit https://doc.rust-lang.org/book/ch19-03-advanced-traits.html

- Reinis Mazeiks