参数类型可能活得不够长？

Question

下面的代码段给我一个错误：

use std::rc::Rc;

// Definition of Cat, Dog, and Animal (see the last code block)
// ...

type RcAnimal = Rc<Box<Animal>>;
fn new_rc_animal<T>(animal: T) -> RcAnimal
where
    T: Animal /* + 'static */ // works fine if uncommented
{
    Rc::new(Box::new(animal) as Box<Animal>)
}

fn main() {
    let dog: RcAnimal = new_rc_animal(Dog);
    let cat: RcAnimal = new_rc_animal(Cat);
    let mut v: Vec<RcAnimal> = Vec::new();
    v.push(cat.clone());
    v.push(dog.clone());
    for animal in v.iter() {
        println!("{}", (**animal).make_sound());
    }
}

error[E0310]: the parameter type `T` may not live long enough
 --> src/main.rs:8:13
  |
4 | fn new_rc_animal<T>(animal: T) -> RcAnimal
  |                  - help: consider adding an explicit lifetime bound `T: 'static`...
...
8 |     Rc::new(Box::new(animal) as Box<Animal>)
  |             ^^^^^^^^^^^^^^^^
  |
note: ...so that the type `T` will meet its required lifetime bounds
 --> src/main.rs:8:13
  |
8 |     Rc::new(Box::new(animal) as Box<Animal>)
  |             ^^^^^^^^^^^^^^^^

但这编译得很好：

use std::rc::Rc;

// Definition of Cat, Dog, and Animal (see the last code block)
// ...

fn new_rc_animal<T>(animal: T) -> Rc<Box<T>>
where
    T: Animal,
{
    Rc::new(Box::new(animal))
}

fn main() {
    let dog = new_rc_animal(Dog);
    let cat = new_rc_animal(Cat);
}

错误的原因是什么？唯一真正的区别似乎是运算符 as 的使用。类型怎么可能活不长？ (playground)

// Definition of Cat, Dog, and Animal
trait Animal {
    fn make_sound(&self) -> String;
}

struct Cat;
impl Animal for Cat {
    fn make_sound(&self) -> String {
        "meow".to_string()
    }
}

struct Dog;
impl Animal for Dog {
    fn make_sound(&self) -> String {
        "woof".to_string()
    }
}

附录

澄清一下，我有两个问题：

为什么这行不通？ ...已在接受的答案中解决。
type 与值或引用相比，怎么可能是短暂的？ ...在评论中提到了这一点。剧透：type 只是存在，因为它是一个编译时概念。

Answer 1

实际上有很多类型可以"not live long enough"：所有类型都有生命周期参数。

如果我介绍这个类型：

struct ShortLivedBee<'a>;
impl<'a> Animal for ShortLivedBee<'a> {}

ShortLivedBee 对任何生命周期都无效，但仅对 'a 有效。

所以在你的情况下

where T: Animal + 'static

我唯一可以输入你函数的 ShortLivedBee 是 ShortLivedBee<'static>。

造成这种情况的原因是，在创建 Box<Animal> 时，您正在创建一个特征对象，该对象需要具有关联的生命周期。如果不指定，则默认为 'static。所以你定义的类型其实是：

type RcAnimal = Rc<Box<Animal + 'static>>;

这就是为什么您的函数需要将 'static 边界添加到 T 的原因：无法将 ShortLivedBee<'a> 存储在 [=24= 中] 除非 'a = 'static.

另一种方法是向您的 RcAnimal 添加生命周期注释，如下所示：

type RcAnimal<'a> = Rc<Box<Animal + 'a>>;

并更改您的函数以明确生命周期关系：

fn new_rc_animal<'a, T>(animal: T) -> RcAnimal<'a>
        where T: Animal + 'a { 
    Rc::new(Box::new(animal) as Box<Animal>)
}

参数类型可能活得不够长？

Parameter type may not live long enough?

rust