Почему клонирование данных внутри замыкания не предотвращает ошибку "замыкание может пережить текущую функцию"?

Question

Я создал приложение GTK с помощью gtk-rs. Когда я строю главное окно, я хочу использовать некоторые динамические параметры, такие как высота окна. Я создал структуру, которая содержит все такие настройки, и хочу использовать ее в качестве входного параметра для функции, создающей пользовательский интерфейс:

fn main() {
    let application =
        gtk::Application::new(Some("id"), Default::default())
            .expect("Initialization failed...");

    let config = Config {width: 100., height: 100.};
    application.connect_activate(|app| {
        build_ui(app, config.clone());
    });

    // Use config further

    application.run(&args().collect::<Vec<_>>());
}

#[derive(Debug, Clone)]
pub struct Config {
    pub width: f64,
    pub height: f64,
}

fn build_ui(application: &gtk::Application, config: Config) {
    ...
}

Я не могу использовать ссылку на config при звонке build_ui поскольку эта функция может быть вызвана после того, как основная функция завершена, и, таким образом, структура конфигурации больше не может существовать.

Моя идея состояла в том, чтобы создать копию структуры config (это всего лишь несколько примитивных переменных), которая существует отдельно от оригинальной, и, таким образом, я не столкнулся бы с проблемами времени жизни или владения.

Это правильный подход? Что я делаю неправильно? Я получаю ту же ошибку, которую получил от заимствования структуры config:

error[E0373]: closure may outlive the current function, but it borrows `config`, which is owned by the current function
  --> src/main.rs:36:34
   |
36 |     application.connect_activate(|app| {
   |                                  ^^^^^ may outlive borrowed value `config`
37 |         build_ui(app, config.clone());
   |                       ------ `config` is borrowed here

Answer 1

Общее объяснение

Минимальное воспроизведение аналогичного выпуска:

fn move_and_print(s: String) {
    println!("{}", s);
}

fn main() {
    let s = String::from("Hello");

    let print_cloned_s = || println!("{}", s.clone());

    move_and_print(s);
    print_cloned_s();
}

Компилятор жалуется:

error[E0505]: cannot move out of `s` because it is borrowed

Я хочу клонировать s чтобы избежать заимствования, и, следовательно, иметь возможность потреблять его впоследствии. Итак, как компилятор может сказать, что s одолжен?

Это прежнее рассуждение совершенно правильно, однако есть одна тонкость: подпись Clone::clone является clone(&self) -> Self, Так когда clone вызывается, данные заимствованы функцией клона!

Решение состоит в том, чтобы клонировать данные перед созданием замыкания, а затем переместить их в замыкание:

fn move_and_print(s: String) {
    println!("{}", s);
}

fn main() {
    let s = String::from("Hello");

    // I clone `s` BEFORE creating the closure:
    let cloned_s = s.clone();

    // Then I move the cloned data into the closure:
    let print_cloned_s = move || println!("{}", cloned_s);

    move_and_print(s);
    print_cloned_s();
}

Решение вашей фактической ошибки

Как я уже сказал, вы должны клонировать конфигурацию и переместить этот клон в замыкание:

let cloned_config = config.clone();

application.connect_activate(move |app| {
    build_ui(app, cloned_config.clone());
});

Вы также должны добавить второй вызов клона, чтобы позволить закрытию быть Fn и не FnOnce, Действительно, если вы переместите свой конфиг внутри build_ui, функция не может быть использована дважды. Смотрите этот вопрос для получения дополнительной информации.

---

Если я хорошо понимаю ваши потребности, config предназначена для конфигурации только для чтения, которая должна использоваться совместно. В этой ситуации я бы вообще не перемещал это, например, изменяя подпись build_ui чтобы:

fn build_ui(application: &gtk::Application, config: &Config)

Answer 2

Ненавижу говорить, что санкционированный ответ не очень точен. Это правильно, но имеет небольшую разницу с кодом OP. На самом деле, если внимательно прочитать оригинальный код, нет оснований полагать, что rustc не может заключить локальную переменную config пережить connect_activate вызов функции. Он отвергает это по другим причинам.

Более точный минимальный воспроизводимый пример:

fn reference_and_print(s: &str) {
    println!("{}", s);
}

fn closure_and_print<F: Fn()>(f: F) {
    f();
}

fn main() {
    let s = "Hello";

    reference_and_print(s);
    closure_and_print(|| {
        println!("{}", s);
    });
    reference_and_print(s);
}

Это компилируется. Но если изменить только одну строку:

fn closure_and_print<F: Fn() + 'static>(f: F) {
    f();
}

Это тогда вызывает may outlive borrowed value ошибка. Довольно удивительно.

На самом деле, изучив gtk-rs код, я заметил, что замыкания с 'static связаны везде. Ничто не переживает 'static если вы не владеете ими. Вот почему нужно использовать move замыкания для владения захваченными переменными при использовании gtk-rs:

let cloned = config.clone();
application.connect_activate(move |app| {
    build_ui(app, cloned);
});