为何出现‘闭包实现FnMut，捕获变量引用无法逃逸’错误及相关疑问

我定义了一个带泛型的Interface trait，包含method方法，需要通过动态分发调用，传递的实例类型是Rc<RefCell<dyn Interface>>。现在要把method的调用包装进闭包，要求调用闭包传入input时，效果等价于调用实现Interface的obj.method(input)。

尝试代码如下：

use std::cell::RefCell;
use std::rc::Rc;

pub trait Interface<'p, T> {
    fn method<'s: 'p>(&'p self, input: &'s str) -> T;
}

fn wrap_interface_with_closure<'p, 's: 'p, T: 'p>(
    instance: Rc<RefCell<dyn Interface<'p, T>>>,
) -> impl FnMut(&'s str) -> T + 'p {
    move |input| (*instance).borrow().method(input)
}

运行后出现错误：

error[E0716]: temporary value dropped while borrowed
   |
13 |     instance: Rc<RefCell<dyn Interface<'p, T>>>,
   |     -------- lifetime `'2` appears in the type of `instance`
14 | ) -> impl FnMut(&'s str) -> T + 'p {
15 |     move |input| (*instance).borrow().method(input)
   |                  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^--------------
   |                  |                                |
   |                  |                                temporary value is freed at the end of this statement
   |                  creates a temporary which is freed while still in use
   |                  argument requires that borrow lasts for `'2`

error: lifetime may not live long enough
   |
13 |     instance: Rc<RefCell<dyn Interface<'p, T>>>,
   |     -------- lifetime `'2` appears in the type of `instance`
14 | ) -> impl FnMut(&'s str) -> T + 'p {
15 |     move |input| (*instance).borrow().method(input)
   |     ------------   ^^^^^^^^ closure capture requires that `'1` must outlive `'2`
   |     |
   |     lifetime `'1` represents this closure's body
   |
   = note: closure implements `FnMut`, so references to captured variables can't escape the closure

error: aborting due to 2 previous errors; 2 warnings emitted

我的疑问：提示信息closure implements FnMut, so references to captured variables can't escape the closure中所指的捕获变量是哪一个？是instance发生逃逸，还是其借用发生了逃逸？

疑问解答 #

提示里的捕获变量是instance，但真正出问题的不是instance本身逃逸，而是instance.borrow()返回的Ref临时值的借用试图逃逸闭包。

问题原因分析 #

1. (*instance).borrow()会创建一个Ref<dyn Interface<'p, T>>临时对象，这个对象的生命周期只到当前语句结束。
2. 你的trait中method方法要求&'p self，也就是self的引用生命周期必须是'p，但临时Ref的生命周期远短于'p，编译器认为这个借用试图存活到闭包之外（违背FnMut的规则：捕获变量的引用不能逃逸闭包）。
3. FnMut闭包不允许捕获的变量的引用泄露到闭包外部，而这里method的签名要求self的引用生命周期绑定到'p，相当于要求临时Ref的生命周期必须覆盖'p，这显然不可能。

修正方案 #

调整trait的生命周期约束，让method的self引用生命周期不固定为'p，而是可以更短：

use std::cell::RefCell;
use std::rc::Rc;

// 修改trait的生命周期定义，让method的self引用生命周期独立于'p
pub trait Interface<'p, T> {
    fn method<'s>(&self, input: &'s str) -> T
    where
        's: 'p;
}

fn wrap_interface_with_closure<'p, T: 'p>(
    instance: Rc<RefCell<dyn Interface<'p, T>>>,
) -> impl FnMut(&str) -> T + 'p {
    move |input| instance.borrow().method(input)
}

如果'p是必须绑定到self的生命周期，可以考虑让T不依赖'p，或者根据业务场景调整生命周期绑定逻辑，核心是让临时Ref的生命周期满足method的要求，同时不违反闭包的逃逸规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aaron Stanek