Rust泛型函数编写遇阻：Trait实现不够通用问题求助

原始可编译代码 #

trait T<'a> {}
impl<'a> T<'a> for &'a str {}
fn takes_fn(f: impl Fn(&str)) {}

fn take_both<'a, X:T<'a>>(a: &'a str, f: impl Fn(X) -> String) {}

// 可正常编译的特定实现
fn specific() {
   takes_fn(|s| take_both(s, str::to_lowercase))
}

需求 #

编写泛版generic，替代specific，使其能接收任意参数类型实现T<'a>的函数（比如直接调用generic(str::to_lowercase)）。

正确实现 #

fn generic<F>(f: F)
where
    for<'a> F: Fn(&'a str) -> String,
{
    takes_fn(move |s| take_both(s, f))
}

如果需要显式关联T<'a>约束，也可以写成：

fn generic<F, X>(f: F)
where
    for<'a> X: T<'a>,
    for<'a> F: Fn(X) -> String,
    for<'a> X: std::convert::From<&'a str>,
{
    takes_fn(move |s| take_both(s, f))
}

原尝试失败原因 #

1. generic_1失败：
   函数级的生命周期'a是固定的，但takes_fn要求闭包能接收任意生命周期的&str。捕获了固定生命周期'a的f无法适配这个要求，导致编译错误。

2. generic_2失败：
   约束for<'a> X: T<'a>要求X对所有生命周期'a都实现T<'a>，但当前T<'a>仅为&'a str实现——不存在一个类型能同时满足所有生命周期的T<'a>约束（&'a str是绑定到特定生命周期的类型）。

验证调用 #

fn main() {
    generic(str::to_lowercase); // 可正常编译运行
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lovasoa