为什么 Rust 编译器要求我限制泛型类型参数的生命周期（错误 E0309）？

Question

为什么 Rust 编译器会发出一个错误，要求我在以下结构中限制泛型参数的生命周期？

pub struct NewType<'a, T> {
    x: &'a T,
}

error[E0309]: the parameter type `T` may not live long enough
 --> src/main.rs:2:5
  |
2 |     x: &'a T,
  |     ^^^^^^^^
  |
  = help: consider adding an explicit lifetime bound `T: 'a`...
note: ...so that the reference type `&'a T` does not outlive the data it points at
 --> src/main.rs:2:5
  |
2 |     x: &'a T,
  |     ^^^^^^^^

我可以通过更改来修复它

pub struct NewType<'a, T>
where
    T: 'a,
{
    x: &'a T,
}

我不明白为什么必须将T: 'a 部分添加到结构定义中。我想不出T 中包含的数据比对T 的引用更有效的方法。 x 的引用对象需要比 NewType 结构更长寿，如果 T 是另一个结构，那么它包含的任何引用也需要满足相同的标准。

是否存在需要这种类型的注释的具体示例，或者 Rust 编译器只是迂腐？

Answer 1

T: 'a 的意思是T 中的任何引用都必须比'a 寿命长。

这意味着你不能这样做：

let mut o: Option<&str> = Some("foo");
let mut nt = NewType { x: &o };  // o has a reference to &'static str, ok.

{
    let s = "bar".to_string();
    let o2: Option<&str> = Some(&s);
    nt.x = &o2;
}

这会很危险，因为nt 在块之后会有一个对s 的悬空引用。在这种情况下，它也会抱怨o2 的寿命也不够长。

我想不出一种方法可以让 &'a 引用包含较短生命周期的引用，并且显然编译器知道以某种方式（因为它告诉你添加约束）。但是我认为在某些方面说明限制是有帮助的，因为它使借用检查器不那么神奇：您可以仅从类型声明和函数签名来推断它，而不必查看字段是如何定义的（通常是实现文档中没有的详细信息）或函数的实现方式。