Closure lifetime

간만에 rust 공부를 하다가 예전에 공부했던 closure의 lifetime을 복습해야겠다는 생각이 들었다.

문제의 발단

몇달전 interpreter 프로젝트를 할때 제일 골치 아팠던게 evaluation을 끝낸 결과 같을 화면에 보여주는 일이었다.
기존의 코드는 evaluation이 끝나면 마지막 결과 값만을 출력했는데 그렇게 마지막 값만 출력하면 string 을 출력하는 함수 put은 사실상 마지막 라인에서만 쓰일 수 있는 있으나 마나 한 함수 가 되어버리므로 put을 어디서든 쓸 수 있도록 업데이트 해야했다.

해결책

그래서 찾아낸 방법은 evaluator안에 put 함수를 주입시켜서 evaluator가 소유한 메소드처럼 언제든지 중간중에 call을 할 수 있도록 만드는 것이였다. C#으로 치면 Func delegate를 evaluator의 constructor에 패스해 주어서 delegate를 필요할때마다 부르는 형식이다.

public class Evaluator{
    private Func<string,string> _func;
    public Evaluator(Func<string,string> func){
        _func = func;
    }
    public void PrintToScreen(string msg){
        _func(msg);
    }
}
Func<string,string> print = (string msg)=> Console.WriteLine(msg);
var evaluator = new Evaluator(print);
evaluator.PrintToScreen("hello world!");

C#으로 말하자면 이런느낌?

하지만...

모든 코드가 생각대로 구현되기만 하면 얼마나 좋을까? C#으로는 아주 쉽게 구현할 수 있는 해결책이였지만 rust로 구현하기에는 내 내공이 짧았다.

fn main() {
    let mut s1:Vec<String> = vec!["hello".to_string()];
    let closure =  |str:&str| {
        s1.push(str.to_string());
    };
    let boxed = Box::new(closure);
    let mut test = Test::new(boxed);
    test.world("world");
    println!("{:?}",s1);
}

pub struct Test{
    output:Box<dyn FnMut(&str)>
}
impl Test{
    pub fn new(output:Box<dyn FnMut(&str)>)->Test{
        Test { output }
    }
    pub fn world(&mut self,str:&str){
        (self.output)(str);
    }
}

위의 코드는 내가 당시 테스트 하려고 썼던 rust 코드를 그대로 가져온 것이다.
그리고 compiler가 뱉어내는 error 메세지는

s1 does not live long enough
note: due to object lifetime defaults, Box<dyn for<'a> FnMut(&'a str)> actually means Box<(dyn for<'a> FnMut(&'a str) + 'static)>

분명 s1의 lifetime은 프로그램이 끝날때까지이고 test.world()는 프로그램이 끝나기 전에 불리는데.
하지만 note를 보면 closure가 static lifetime을 갖는다는 힌트를 볼 수 있다.
왜인지 모르겠지만 기본 lifetime이 static이여서 그런건데 vector를 static으로 변환해보고 여기저기 lifetime을 변경해보았는데 잘 안됬다. 그래서 커뮤니티에 물어봤다.

https://users.rust-lang.org/t/lifetime-and-closure/123655

해결

jofas라는 행님이 10분만에 답을 달아주셨는데, 정답은 Box<dyn FnMut(&str)> lifetime을 Box<dyn FnMut(&str) + a`> 로 바꿔주는 것!
Boxed closure의 lifetime이 Test 보다 오래 갈 수 없으니 문제 해결이다.