为什么递归异步函数需要Rust中的静态参数？

Question

给定一个简单的异步函数：

async fn foo(n: usize) -> usize {
    if n > 0 { foo(n - 1).await }
    else { 0 }
}

编译器抱怨说< code>async fn必须重写才能返回装箱的< code>dyn Future。

| async fn foo(n: usize) -> usize {
|                           ^^^^^ recursive `async fn`
  = note: a recursive `async fn` must be rewritten to return a boxed `dyn Future`.

For more information about this error, try `rustc --explain E0733`.

编译器解释（rustc--在解释E0733）：

要实现异步递归，需要对异步 fn 进行解加，以便在返回类型中显式显示 Future：

use std::future::Future;
fn foo_desugared(n: usize) -> impl Future<Output = ()> {
    async move {
        if n > 0 {
            foo_desugared(n - 1).await;
        }
    }
}

最后，未来被包裹在一个钉着的盒子里:

use std::future::Future;
use std::pin::Pin;
fn foo_recursive(n: usize) -> Pin<Box<dyn Future<Output = ()>>> {
    Box::pin(async move {
        if n > 0 {
            foo_recursive(n - 1).await;
        }
    })
}

盒子

现在考虑以下代码：

fn foo(n: &usize) -> Pin<Box<dyn Future<Output = usize>>> {
    Box::pin(async move {
        if *n > 0 {
            foo(&n).await
        } else {
            0
        }
    })
}

编译器抱怨

|   fn foo(n: &usize) -> Pin<Box<dyn Future<Output = usize>>> {
|             ------ help: add explicit lifetime `'static` to the type of `n`: `&'static usize`
| /     Box::pin(async move {
| |         if *n > 0 {
| |             foo(&n).await
| |         } else {
| |             0
| |         }
| |     })
| |______^ lifetime `'static` required

请帮助我了解这是怎么回事。




Answer 1

默认情况下，Trait 对象 （dyn Trait） 将具有静态生存期，除非另有指定。因此，没有指定生存期的盒装期货（和其他特征）不能依赖于借用的数据，除非在“静态生存期”中借用了该数据。（这是您的错误消息所抱怨的）。

要解决此问题，您可以显式指定生存期，也可以只使用“_，在这种情况下，它将使用n的省略生存期：

//        .--  will use elided lifetime from here
//        v                      v--  give the future a non-'static lifetime
fn foo(n: &usize) -> Pin<Box<dyn '_ + Future<Output = usize>>> {
// or: fn foo<'a>(n: &'a usize) -> Pin<Box<dyn 'a + Future<Output = usize>>>
    Box::pin(async move {
        if *n > 0 {
            foo(&n).await // <-- no error, as the future lifetime now depends on the
                          //     lifetime of n instead of having a 'static lifetime
        } else {
            0
        }
    })
}