为啥需要绑定 `T: 'a` 来存储引用 `&'a T`？

Posted 2023-02-19

【中文标题】为啥需要绑定 `T: \'a` 来存储引用 `&\'a T`？

【英文标题】：Why is the bound `T: 'a` required in order to store a reference `&'a T`?为什么需要绑定 `T: 'a` 来存储引用 `&'a T`？

【发布时间】：2017-06-07 06:44:48

【问题描述】：

鉴于此代码：

struct RefWrapper<'a, T> 
    r: &'a T,

...编译器抱怨：

错误：参数类型T 的寿命可能不够长

考虑添加一个显式的生命周期绑定 T: 'a，这样引用类型 &'a T 的寿命就不会超过它指向的数据。

我已经多次看到这个错误，到目前为止，我只是听了编译器，一切正常。不过想多了，我不明白为什么一定要写T: 'a。

据我了解，已经不可能获得这样的参考。拥有&'a T 意味着有一个T 类型的对象至少存在'a。但是我们不能在所述对象中存储任何指向生命周期比'a 更短的数据的引用。这将已经导致编译器错误。

从这个意义上说，已经不可能得到一个&'a T，而T 的寿命不超过'a。因此不需要额外的注释 (T: 'a)。

我说的对吗？我错了吗，如果是的话：如果不需要T: 'a，我怎么能破解代码？

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链接：

RFC introducing the syntax Another maybe related RFC

【问题讨论】：

我在#rust 上问过，如果取消T: 'a 的要求，似乎this code 会破坏事情。但我还没有真正理解该代码，我现在将停止尝试。希望了解问题的人同时回答^_^

Related RFC from August 2017

【参考方案1】：

恭喜你，你是对的！从 Rust 1.31 开始，感谢 RFC 2093, Infer T: 'x outlives requirements on structs，删除了用户输入此限制的要求：

无需在结构上显式使用T: 'x 注释。我们将根据结构的字段推断它们的存在。简而言之，如果结构直接或间接包含对T 的引用，其生命周期为'x，那么我们将推断T: 'x 是一个要求

基本上，没有不需要这样做的情况，所以强迫程序员写出来没有多大价值。

【参考方案2】：

这是良构规则的一部分。 &'a T 类型只有在 T: 'a （“T 比 'a 寿命更长”；它是必需的，因为我们有一个可以在'a 范围内访问的引用；T 中的指向值也需要至少在该范围内有效）。

struct RefWrapper<'a, T> 是一个泛型类型，它表示您可以输入一个生命周期 'x 和一个类型 U 并返回一个 RefWrapper<'x, U> 类型。但是，除非满足T: 'a 的要求，否则这种类型不一定是格式良好的，甚至不一定是实现的。

这个要求来自一个实现细节；在结构内部，T 和 'a 不一定像 &'a T 一样一起使用。格式良好的要求需要提升到RefWrapper结构的公共接口，这样形成RefWrapper<'_, _>类型的要求是公共的，即使内部实现不是。

（还有其他地方同样的要求T: 'a又回来了但是是隐含的：

pub fn foo<'a, T>(x: &'a T)  

我们发现了一个不同之处：这里的 &'a T 类型也是公共 api 的一部分。）