Rust异步闭包传'static参数时捕获变量需'static的原因

这是Rust高阶生命周期绑定（HRTB）的推导规则和类型生命周期约束共同作用的结果，三个版本的编译结果差异本质是编译器对闭包需要满足的生命周期约束推导不同。 #

第一个版本编译失败的原因 #

第一个版本中foo的约束为C: for<'a> FnOnce(&'a A) -> Pin<Box<dyn Future<Output = ()> + 'a>>。
for<'a>是高阶生命周期绑定，要求闭包必须能接受任意可能生命周期'a的&'a A参数，且返回的Future只能引用生命周期不短于'a的数据。
由于A本身是不带生命周期参数的独立类型，编译器无法证明闭包捕获的外部变量t的引用，能覆盖所有可能的'a取值（比如当'a为'static时，t的引用必然悬空）。为了满足for<'a>的通用约束，编译器只能要求t的生命周期达到'static，因此编译失败。 #

第二个版本编译通过的原因 #

第二个版本中A新增的生命周期参数'b是foo函数的独立泛型参数，不在for<'a>的高阶量化范围内。
此时for<'a>仅约束引用本身的生命周期'a，A<'b>中的'b会被编译器直接推导为闭包捕获环境（也就是t的引用）的实际生命周期，不需要覆盖所有可能的'a取值。
foo内部创建的A实例生命周期'a完全被限制在foo的调用栈内，必然短于外部变量t的生命周期，因此返回的Future不会出现悬空引用，约束可以被满足，不需要t达到'static。 #

第三个版本再次编译失败的原因 #

第三个版本中你将A的第二个生命周期参数固定写死为'static，此时A<'b, 'static>中包含了一个确定的、非泛型的生命周期'static。
Rust在推导HRTB约束下的闭包trait实现时，如果参数类型中存在固定的具体生命周期，会要求闭包的所有捕获引用都必须兼容该具体生命周期。由于'static是程序全局的最长生命周期，这等价于要求闭包捕获的所有引用都必须达到'static，因此编译器会再次报错提示t需要满足'static约束。

本质上你在HRTB覆盖的参数类型里写死'static后，编译器就不再将该类型视为和闭包捕获环境生命周期绑定的泛型类型，而是把'static约束传递到了闭包的所有捕获变量上。

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