Rust编译报错：参数类型生命周期不足，添加T:'a约束仍无效

我编写了一段用于存储不同类型引用的Rust代码：

use std::any::Any;

struct Bar<'a> {
    items: Vec<&'a dyn Any>,
}

impl<'a> Bar<'a> {
    fn new() -> Self {
        Bar { items: Vec::new() }
    }

    fn add<T>(&mut self, item: &'a T) {
        self.items.push(item);
    }
}

编译时出现以下错误：

the parameter type T may not live long enough
the parameter type T must be valid for the static lifetime...rustcClick for full compiler diagnostic
mod.rs(45, 13): consider adding an explicit lifetime bound: : 'static

我无法理解为什么T必须是'static生命周期——比如闭包这类匿名类型通常不具备'static特性。于是我尝试给T添加T: 'a的生命周期约束：

use std::any::Any;

struct Bar<'a> {
    items: Vec<&'a dyn Any>,
}

impl<'a> Bar<'a> {
    fn new() -> Self {
        Bar { items: Vec::new() }
    }

    fn add<T>(&mut self, item: &'a T) where T: 'a {
        self.items.push(item);
    }
}

但修改后仍然报完全相同的错误。

问题根源 #

问题出在dyn Any的默认生命周期规则上：在Rust中，未显式指定生命周期的dyn Any等价于dyn Any + 'static。这是因为Any trait的核心方法type_id依赖类型的静态全局信息，Rust默认要求实现Any的类型必须能存活至程序结束，即满足'static约束。

你的代码中存储的是&'a dyn Any，这里的dyn Any默认携带'static约束，意味着被引用的T类型必须满足T: 'static——因为&'a T要被强制转换为&'a (dyn Any + 'static)，而这要求T的生命周期至少覆盖'static。但你添加的T: 'a约束仅保证T存活到'a，无法满足'static的要求，因此编译报错。

解决方法 #

要支持非'static类型，需要显式为dyn Any绑定生命周期'a，将结构体中的Vec<&'a dyn Any>修改为Vec<&'a (dyn Any + 'a)>（或简化为Vec<&'a dyn Any + 'a>）。修改后的代码如下：

use std::any::Any;

struct Bar<'a> {
    items: Vec<&'a dyn Any + 'a>,
}

impl<'a> Bar<'a> {
    fn new() -> Self {
        Bar { items: Vec::new() }
    }

    fn add<T: Any + 'a>(&mut self, item: &'a T) {
        self.items.push(item);
    }
}

或者使用where约束的写法：

use std::any::Any;

struct Bar<'a> {
    items: Vec<&'a dyn Any + 'a>,
}

impl<'a> Bar<'a> {
    fn new() -> Self {
        Bar { items: Vec::new() }
    }

    fn add<T>(&mut self, item: &'a T)
    where
        T: Any + 'a,
    {
        self.items.push(item);
    }
}

这样修改后，dyn Any的生命周期被明确绑定为'a，与引用的生命周期保持一致，不再强制要求T是'static类型，闭包等非静态类型也能正常添加到Bar中。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Basic Coder