为什么这个闭包的生命周期会根据看似不相关的类型而改变？

Question

用代码

fn foo<'a, 'b>(
    state: &'b mut i32,
) -> impl FnMut(&'a str) -> &'static str + 'b {
    |s| "hi"
}

我收到一个错误

error[E0482]: lifetime of return value does not outlive the function call
112 | ) -> impl FnMut(&'a str) -> &'static str + 'b {
    |      ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
note: the return value is only valid for the lifetime `'a` as defined on the function body at 110:9
110 | fn foo1<'a, 'b>(
    |         ^^

但不知何故代码

fn foo2<'a, 'b>(
    state: &'b mut Option<&'a i32>,
) -> impl FnMut(&'a str) -> &'static str + 'b {
    |s| "hi"
}

编译没有错误。为什么类型会state改变闭包的生命周期？

Answer 1

通过 type &'b mut Option<&'a i32>，Rust 可以推断出生命周期'a: 'b（'aoutlives 'b）。为了使函数签名格式良好，需要此界限。您可以显式添加此绑定以避免错误：

fn foo<'a, 'b>(
    state: &'b mut i32,
) -> impl FnMut(&'a str) -> &'static str + 'b
where
    'a: 'b,
{
    |s| "hi"
}

但是，如果没有参数使用'a，那么'a应该是更高级别的特征边界：

fn foo<'b>(
    state: &'b mut i32,
) -> impl for<'a> FnMut(&'a str) -> &'static str + 'b {
    |s| "hi"
}

特征系列Fn的特殊之处在于它们允许您完全省略生命周期（遵循与fn签名相同的省略规则），因此这是等效的：

fn foo<'b>(
    state: &'b mut i32,
) -> impl FnMut(&str) -> &'static str + 'b {
    |s| "hi"
}