为什么要求绑定 `T: 'a` 才能存储引用 `&'a T`？

Question

给定以下代码：

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

当编译器出现以下错误时：

error: the parameter type T may not live long enough

consider adding an explicit lifetime bound T: 'a so that the reference type &'a T does not outlive the data it points at.

我已经多次看到这个错误，到目前为止，我只是听从了编译器的指示，一切都顺利完成。然而，仔细思考后，我不明白为什么我要写 T: 'a。

就我所理解的而言，已经无法获得这样的引用了。拥有 &'a T 意味着至少有一个类型为 T 的对象存在，它的寿命至少为 'a。但我们不能在该对象中存储任何指向数据的引用，其生命周期短于 'a。这将导致编译器错误。

从这个意义上说，已经无法获得 &'a T，其中 T 不会超过 'a 的寿命。因此，附加的注释 (T: 'a) 不应该是必需的。

我是对的吗？ 如果我错了，那么我该如何破坏代码，如果不需要 T: 'a？

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链接：

• 引入语法的RFC
• 另一个可能相关的RFC

- Lukas Kalbertodt

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我在 #rust 上询问了一下，似乎如果取消 T: 'a 的要求，这段代码 就会出问题。但是我现在还不太理解那段代码，所以暂时放弃尝试。希望能有了解该问题的人在此期间回答 ^_^ - Lukas Kalbertodt

2017年8月相关RFC - Lukas Kalbertodt

Answer 1

这是规范性要求的一部分。如果T：'a（“T超出'a”），则类型&'a T仅在形式上良好（这是必需的，因为我们有一个可以在作用域'a期间访问的引用；指向的值在T中也需要至少在该范围内有效）。

struct RefWrapper<'a, T>是一个通用类型，它表示您可以输入生命周期'x和类型U并获得RefWrapper<'x，U>类型。但是，除非尊重要求T：'a，否则不一定形成此类型甚至实现此类型。

此要求来自实现细节；不一定如在结构体内部使用&'a T这样的T和'a一起使用。必须将形式良好的要求提升到RefWrapper结构的公共接口，以便形成RefWrapper<'_，_>类型的要求是公共的，即使内部实现不是这样。

（还有其他地方会出现相同的要求T：'a，但是是隐含的：

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

我们注意到了一个差异：这里类型&'a T也是公共API的一部分。

- bluss

Answer 2

恭喜你，你是正确的！从Rust 1.31开始，由于RFC 2093，推断结构体上T：'x outlives要求，用户在结构体上输入此限制的要求已被删除：

删除结构体上显式T：'x注释的需要。我们将根据结构体的字段推断它们的存在。简而言之，如果结构体直接或间接地包含引用到具有生命周期'x的T，那么我们将推断T：'x是一个要求

基本上，没有不需要这个的情况，所以强制程序员写出来并没有太多价值。

- Shepmaster