Rust传递HashSet操作函数指针时borrow checker报错如何解决？

错误原因 #

• 你在test方法上定义的泛型生命周期'a是调用方指定的生命周期，你要求传入的_operation必须接收两个生命周期为'a的HashSet引用，返回迭代器的元素生命周期也必须是'a。
• 但你实际传给_operation的两个参数：&self.data的生命周期和test方法中&mut self的生命周期绑定，&update是test方法内部的局部变量，生命周期仅存在于方法执行过程中，完全不可能满足调用方任意指定的'a约束，因此生命周期检查报错。
• 直接调用HashSet::intersection能编译的原因是：此时编译器会自动推断出仅适配当前调用上下文的临时生命周期，不需要和外部指定的固定生命周期'a绑定，自然不会有冲突。

正确实现 #

你可以用两种方案解决问题，按需选择即可：

方案1：简化约束，直接返回HashSet（最易用，无额外性能损耗） #

因为你最终都会把迭代器结果收集为HashSet，可以直接把这步逻辑放到闭包内，完全避开生命周期问题：

use std::collections::HashSet;

struct Foo {
    data: HashSet<usize>
}

impl Foo {
    fn test<F>(&mut self, _operation: F)
    where
        F: Fn(&HashSet<usize>, &HashSet<usize>) -> HashSet<usize>,
    {
        let update: HashSet<usize> = vec![4, 2, 9].into_iter().collect();
        self.data = _operation(&self.data, &update);
    }

    fn new() -> Self {
        Foo { data: HashSet::new() }
    }
}

fn main() {
    let mut foo: Foo = Foo::new();
    // 传交集操作
    foo.test(|a, b| a.intersection(b).copied().collect());
    // 传并集操作
    foo.test(|a, b| a.union(b).copied().collect());
}

方案2：用高阶trait约束（HRTB）适配生命周期 #

如果你一定要保留返回迭代器的约束，需要用for<'a>语法声明闭包可以适配任意输入的生命周期，而非绑定到外部指定的固定生命周期：

use std::collections::HashSet;

struct Foo {
    data: HashSet<usize>
}

impl Foo {
    fn test<F>(&mut self, _operation: F)
    where
        // for<'a>表示对任意生命周期'a，该闭包都满足后续约束
        F: for<'a> Fn(&'a HashSet<usize>, &'a HashSet<usize>) -> Box<dyn Iterator<Item = &'a usize> + 'a>,
    {
        let update: HashSet<usize> = vec![4, 2, 9].into_iter().collect();
        self.data = _operation(&self.data, &update).copied().collect();
    }

    fn new() -> Self {
        Foo { data: HashSet::new() }
    }
}

fn main() {
    let mut foo: Foo = Foo::new();
    // 调用时把迭代器包成Box即可
    foo.test(|a, b| Box::new(a.intersection(b)));
    foo.test(|a, b| Box::new(a.union(b)));
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jesko Hüttenhain