如何在 rust 中声明除生命周期之外的相同类型的泛型参数？

Question

我写了下面的代码，但是我不能写生命周期约束来工作并报错：

use futures::Future;

async fn foo<'a>(a: &'a str) -> &'a str {
    let task = get();
    f(a, task).await
}

async fn f<T>(v: T, task: impl Future<Output = T>) -> T {
    if true {
        v
    } else {
        task.await
    }
}

async fn get() -> &'static str {
    "foo"
}

错误：

error[E0759]: `a` has lifetime `'a` but it needs to satisfy a `'static` lifetime requirement
 --> src/lib.rs:3:18
  |
3 | async fn foo<'a>(a: &'a str) -> &'a str {
  |                  ^  ------- this data with lifetime `'a`...
  |                  |
  |                  ...is captured here...
4 |     let task = get();
5 |     f(a, task).await
  |     - ...and is required to live as long as `'static` here

playground

如果函数f中的两个参数可以有自己的生命周期，我认为可以解决。 例如，

v: T,
task: S,
T: 'a,
S: 'b,
'b: 'a,
S == T

如何解决这个问题？

Answer 1

同样的问题可以用另一个最小的例子重现，使用函数接口而不是异步函数。

fn get() -> impl FnOnce() -> &'static str {
    || "foo"
}

fn foo<'a, T: 'a, F>(_: &'a str, _: F)
where
    F: Fn() -> T,
    T: FnOnce() -> &'a str,
{
}

let x = "".to_string();
foo(&*x, &get);

error[E0597]: `x` does not live long enough
  --> src/main.rs:22:11
   |
22 |     foo(&*x, &get);
   |     ------^-------
   |     |     |
   |     |     borrowed value does not live long enough
   |     argument requires that `x` is borrowed for `'static`
23 | }
   | - `x` dropped here while still borrowed

此示例允许我们将get 转换为函数参数，并观察到传递此函数会对'a 的生命周期施加硬约束 为'static。尽管程序有最好的意图，但返回供应商函数（或承诺）的函数不会提供关于输出生命周期的协方差。也就是说，() -> &'static str 不满足for<'a> () -> &'a str。有时，编译器会回退到建议您坚持使用最薄弱的环节，即 'static 生命周期，即使这可能是不可取的。

请注意，目前表示在其生命周期内通用的类型的方法非常有限。这些是更高种类的类型的一种形式，只能通过更高等级的 trait bound（以及最终通用的关联类型，一旦它们完全实现和稳定）来指定某种程度的表现力。在这种情况下，与其试图让f 为一种T<'a>（伪代码）工作，不如让我们的get 在整个生命周期'a 中通用。子类型化可能会在实现时发生，因为我们知道字符串文字可以满足任何生命周期。

fn get<'a>() -> impl FnOnce() -> &'a str {
    || "foo"
}

在async 的情况下（Playground）：

async fn get<'a>() -> &'a str {
    "foo"
}

另见：

• The compiler suggests I add a 'static lifetime because the parameter type may not live long enough, but I don't think that's what I want
• How can this instance seemingly outlive its own parameter lifetime?
• How can we write a generic function for checking Serde serialization and deserialization?