如何在跨多个特征借用数据时编写适当的通用函数签名

Question

在开发私有项目的过程中，我遇到了与在多个结构和特征上借用相同对象相关的终身问题。这是我使用的一堆精简定义：

trait WorkspaceLog {
    fn get(&self) -> usize;
}

struct TheLog<'a>(&'a FilesystemOverlay);

impl<'a> WorkspaceLog for TheLog<'a> {
    fn get(&self) -> usize {
        (self.0).0
    }
}

trait WorkspaceController<'a> {
    type Log: WorkspaceLog;
    fn get_log(&'a self) -> Self::Log;
}

struct FilesystemOverlay(usize);

struct FSWorkspaceController<'a>(&'a mut FilesystemOverlay);

impl<'a> WorkspaceController<'a> for FSWorkspaceController<'a> {
    type Log = TheLog<'a>;

    fn get_log(&'a self) -> Self::Log {
        TheLog(&*self.0)
    }
}

trait AsWorkspaceController<'a> {
    type Controller: WorkspaceController<'a>;

    fn get_controller(self) -> Self::Controller;
}

impl<'a> AsWorkspaceController<'a> for &'a mut FilesystemOverlay {
    type Controller = FSWorkspaceController<'a>;

    fn get_controller(self) -> FSWorkspaceController<'a> {
        FSWorkspaceController(self)
    }
}

到现在为止还挺好。这基本上使我能够借用FilesystemOverlay的mut参考作为其他接口，提供额外的功能。反过来，这个接口允许我借用与提供最终数据的另一件事基本相同的东西。这工作只要我直接使用FilesystemOverlay：

fn init1(control_dir: &mut FilesystemOverlay) -> usize {
    let controller = control_dir.get_controller();
    let log = controller.get_log();
    log.get()
}

但是，如果我用类型参数替换具体引用，编译失败，告诉我控制器没有足够长的时间，因为它由于我不明白的原因，认为get_log借用控制器超出函数的末尾并且因此比程序逻辑需要更长的时间：

fn init2<'a: 'b, 'b, O>(control_dir: O) -> usize
    where O: AsWorkspaceController<'b>+'a {
    let controller = control_dir.get_controller();
    let log = controller.get_log();
    log.get()
}

fn main() {
    let mut control_dir = FilesystemOverlay(5);
    dbg!(init1(&mut control_dir));
    dbg!(init2(&mut control_dir));
}

我尝试了几种方法，但到目前为止我都无法弄清楚init2的正确签名。这是我得到的错误：

error[E0597]: `controller` does not live long enough
  --> test.rs:53:15
   |
53 |     let log = controller.get_log();
   |               ^^^^^^^^^^ borrowed value does not live long enough
54 |     log.get()
55 | }
   | - borrowed value only lives until here
   |
note: borrowed value must be valid for the lifetime 'b as defined on the function body at 50:18...
  --> test.rs:50:18
   |
50 | fn init2<'a: 'b, 'b, O>(control_dir: O) -> usize
   |                  ^^

error: aborting due to previous error

For more information about this error, try `rustc --explain E0597`.

这是rust playground上的完整代码。

那么，我如何更改init2的签名以便编译器理解在调用log.get（）之后可能会丢弃控制器？我是否还需要上述类型的其他更改？

编辑：我做了一些额外的实验，this是我能创造的最接近的实验。这个有两个生命周期和一个后期绑定的签名，但它仍然发出关于UB的警告。有谁理解为什么？

Answer 1

在GitHub上一位善于认识的人的帮助下，我能够创建代码的工作版本，请参阅https://github.com/rust-lang/rust/issues/58868。关键是在Controller中使用AsWorkspaceController类型声明的自由生命周期绑定：

trait AsWorkspaceController<'a> {
    type Controller: for<'b> WorkspaceController<'b>+'a;

    fn get_controller(&'a mut self) -> Self::Controller;
}

请参阅playground上的完整代码。