Rust调用dyn trait方法报错要求借用为'static的解决方法

以下代码会触发生命周期报错：

pub struct IterOverVecVec<'a> {
    m: &'a dyn IterTrait,
}

impl<'a> Iterator for IterOverVecVec<'a> {
    type Item = u16;
    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        Some(1)
    }
}

impl<'a> IterOverVecVec<'a> {
    fn new(m: &'a dyn IterTrait) -> Self {
        Self { m }
    }
}

pub trait IterTrait {}

impl<'b> dyn IterTrait {
    pub fn get_iter<'a>(&'a self) -> IterOverVecVec<'a> {
        IterOverVecVec::new(self)
    }
}

pub struct HasAVec<'a> {
    m: &'a Vec<Vec<u16>>,
}

impl<'a> IterTrait for HasAVec<'a> {}

impl<'a> HasAVec<'a> {
    pub fn new(m: &'a Vec<Vec<u16>>) -> Self {
        Self { m }
    }
}

#[test]
fn fails() {
    let vecvec: Vec<Vec<u16>> = vec![vec![1, 2, 3], vec![4, 5, 6]];
    let struct_with_vecs = HasAVec::new(&vecvec);
    let ni = <dyn IterTrait>::get_iter(&struct_with_vecs);
}

对应的编译报错：

error[E0597]: `vecvec` does not live long enough
  --> src/lib.rs:41:41
   |
41 |     let struct_with_vecs = HasAVec::new(&vecvec);
   |                                         ^^^^^^^ borrowed value does not live long enough
42 |     let ni = <dyn IterTrait>::get_iter(&struct_with_vecs);
   |                                        ----------------- cast requires that `vecvec` is borrowed for `'static`
43 | }
   | - `vecvec` dropped here while still borrowed

Rust中未显式标注生命周期的trait对象类型dyn Trait，默认会携带'static生命周期约束，等价于dyn Trait + 'static。
代码中为dyn IterTrait写固有方法实现时，没有声明非'static的生命周期边界，编译器就默认这个trait对象必须满足'static要求。当把&struct_with_vecs转为&dyn IterTrait传参时，编译器要求struct_with_vecs内部持有的vecvec引用也必须存活到'static，和vecvec仅在测试函数作用域内存活的实际生命周期冲突，最终触发报错。

两种方案都可以解决问题，按需选择即可：

方案1：给trait对象的固有实现显式添加生命周期参数 #

修改dyn IterTrait的固有实现块，显式声明支持任意生命周期，去掉默认的'static约束：

// 原代码为 impl<'b> dyn IterTrait {
impl<'b> dyn IterTrait + 'b {
    pub fn get_iter<'a>(&'a self) -> IterOverVecVec<'a>
    where
        'b: 'a,
    {
        IterOverVecVec::new(self)
    }
}

修改后原测试代码不需要调整即可正常编译。

方案2：将方法直接定义在trait内（推荐） #

把get_iter从trait对象的固有实现，挪到IterTrait的trait定义中作为默认方法，编译器会自动推导正确的生命周期，不需要手动标注复杂的生命周期边界，同时调用时也不需要写冗长的完全限定名：

pub trait IterTrait {
    fn get_iter(&self) -> IterOverVecVec<'_> {
        IterOverVecVec::new(self)
    }
}

// 删除原有的 impl<'b> dyn IterTrait { ... } 代码块

测试代码可以简化为直接调用方法：

#[test]
fn works() {
    let vecvec: Vec<Vec<u16>> = vec![vec![1, 2, 3], vec![4, 5, 6]];
    let struct_with_vecs = HasAVec::new(&vecvec);
    let ni = struct_with_vecs.get_iter();
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者TB_erryin