嵌套的lambda表达式中变量未能存活导致借用检查错误

Question

我在嵌套的lambda中遇到了一个错误。

let rows = vec![
    vec![3, 6, 2, 8, 9, 0],
    vec![0, 0, 1, 4, 5, 1],
];

let pair_sums = rows.iter()
    .flat_map(|row| {
        (0 ..= row.len()).map(|i| row[i] + row[i + 1])
    })
    .collect::<Vec<_>>();

println!("{:?}", pair_sums);

error[E0597]: `row` does not live long enough
  --> src/main.rs:9:40
   |
9  |             (0..row.len() - 1).map(|i| row[i] + row[i + 1])
   |                                    --- ^^^ does not live long enough
   |                                    |
   |                                    capture occurs here
10 |         })
   |         - borrowed value only lives until here
11 |         .collect::<Vec<_>>();
   |                            - borrowed value needs to live until here

我有点明白为什么会发生这种情况，可以通过将row的值传递到内部lambda函数来解决：

let pair_sums = rows.iter()
    .flat_map(|row| { 
        (0 ..= row.len()).zip(iter::repeat(row))
            .map(|(i, row)| row[i] + row[i + 1])
    })
    .collect::<Vec<_>>();

这很糟糕，不是最好的解决方案。我如何在不显式传递它们的情况下引用父作用域中的变量？

- Peter Hall

Answer 1

这里的关键在于闭包如何捕获变量：如果闭包内容允许，它们将对变量采取引用方式进行捕获，而不考虑变量的使用方式，以使推断局限于闭包表达式并且可预测。在这种情况下，row 变量仅被作为引用使用，因此可以通过引用进行捕获；也就是说，传递给 map 的闭包对象包含一个对 row 的引用。因此，该对象不能离开声明 row 变量的作用域（即 flat_map 的闭包），因为该引用会指向无效的内存。返回 .map(closure) 将违反此规则，因为 .map 创建一个惰性迭代器，它存储了闭包，并且只有在请求元素时才调用它。

修复方法是强制不通过引用捕获 row 变量，以便闭包可以离开作用域。这可以使用 move 关键字来实现：

let pair_sums = rows.iter()
    .flat_map(|row| { 
        (0..row.len() - 1)
            .map(move |i| row[i] + row[i + 1])
    })
    .collect::<Vec<_>>();

换句话说，原始代码相当于以下内容：

let pair_sums = rows.iter()
    .flat_map(|row: &Vec<i32>| { 
        let row_ref: &&Vec<i32> = &row;
        (0..row.len() - 1)
            .map(move |i| (*row_ref)[i] + (*row_ref)[i + 1])
    })
    .collect::<Vec<_>>();

（我的“在Rust中寻找闭包”一文更详细地探讨了闭包，《Rust书籍》也有相应的讲解。）

- huon

---

谢谢。几个月后，我重新阅读了这个答案。不太显而易见的是懒惰的映射迭代器部分。将其与按引用捕获联系起来，使一切都讲得通了。 - Peter Hall