rust - 编译器建议我添加一个 'static lifetime because the parameter type may not live long enough, but I don' t think that's what I want

Question

我正在尝试实现类似于这个最小示例的东西:

trait Bar<T> {}

struct Foo<T> {
    data: Vec<Box<Bar<T>>>,
}

impl<T> Foo<T> {
    fn add<U: Bar<T>>(&mut self, x: U) {
        self.data.push(Box::new(x));
    }
}

由于 Rust 默认为(据我所知)传递所有权，我的心智模型认为这应该可行。 add方法取得对象的所有权 x并能够将此对象移动到 Box 中因为它知道完整类型 U (而不仅仅是特征 Bar<T> )。一旦搬进Box ，盒子内项目的生命周期应该与盒子的实际生命周期相关联(例如，当 pop() 离开向量时，对象将被销毁)。

然而，很明显，编译器不同意(而且我肯定比我知道的更多......)，要求我考虑添加一个 'static生命周期限定符 (E0310)。我 99% 确定这不是我想要的，但我不确定我应该做什么。

为了澄清我的想法并帮助识别误解，我的心智模型来自 C++ 背景，是:

• Box<T>本质上是 std::unique_ptr<T>
• 没有任何注释，如果Copy，变量按值传递和右值引用否则
• 带有引用注释，&大致是 const&和 &mut大致是 &
• 默认生命周期是词法作用域

Answer 1

检查整个错误:

error[E0310]: the parameter type `U` may not live long enough
 --> src/main.rs:9:24
  |
8 |     fn add<U: Bar<T>>(&mut self, x: U) {
  |            -- help: consider adding an explicit lifetime bound `U: 'static`...
9 |         self.data.push(Box::new(x));
  |                        ^^^^^^^^^^^
  |
note: ...so that the type `U` will meet its required lifetime bounds
 --> src/main.rs:9:24
  |
9 |         self.data.push(Box::new(x));
  |                        ^^^^^^^^^^^

具体来说，编译器让您知道某些任意类型 U 可能包含引用，然后该引用可能变得无效:

impl<'a, T> Bar<T> for &'a str {}

fn main() {
    let mut foo = Foo { data: vec![] };

    {
        let s = "oh no".to_string();
        foo.add(s.as_ref());
    }
}

那将是个坏消息。

无论您想要'static 生命周期还是参数化生命周期都取决于您的需要。 'static 生命周期更容易使用，但有更多限制。因此，当您在结构或类型别名中声明 trait 对象 时，它是默认值:

struct Foo<T> {
    data: Vec<Box<dyn Bar<T>>>,
    // same as
    // data: Vec<Box<dyn Bar<T> + 'static>>,
} 

但是，当用作参数时，特征对象使用生命周期省略并获得唯一的生命周期:

fn foo(&self, x: Box<dyn Bar<T>>)
// same as
// fn foo<'a, 'b>(&'a self, x: Box<dyn Bar<T> + 'b>)

这两件事需要匹配。

struct Foo<'a, T> {
    data: Vec<Box<dyn Bar<T> + 'a>>,
}

impl<'a, T> Foo<'a, T> {
    fn add<U>(&mut self, x: U)
    where
        U: Bar<T> + 'a,
    {
        self.data.push(Box::new(x));
    }
}

或

struct Foo<T> {
    data: Vec<Box<dyn Bar<T>>>,
}

impl<T> Foo<T> {
    fn add<U>(&mut self, x: U)
    where
        U: Bar<T> + 'static,
    {
        self.data.push(Box::new(x));
    }
}