Rust中为何参数state的类型会改变返回闭包的生命周期约束？

核心原因是Rust对impl Trait返回值的泛型参数约束规则 #

• 所有出现在impl Trait中的泛型参数（包括生命周期参数），必须被函数的输入参数类型捕获绑定，否则该泛型参数完全由调用方指定，没有任何约束，编译器无法保证返回值的生命周期合法性。

第一个foo函数报错的原因

你写的第一个函数签名：

fn foo<'a, 'b>(
    state: &'b mut i32,
) -> impl FnMut(&'a str) -> &'static str + 'b

生命周期'a只出现在两个位置：函数的泛型声明、返回的impl FnMut的参数生命周期里，完全没有出现在任何输入参数的类型中。
这意味着'a是完全无约束的生命周期，调用方可以指定任意短的'a，甚至短于函数调用的生命周期。编译器无法保证返回的闭包可以合法接收&'a str类型的参数，因此抛出E0482错误。

第二个foo2函数编译通过的原因

修改后的函数签名：

fn foo2<'a, 'b>(
    state: &'b mut Option<&'a i32>,
) -> impl FnMut(&'a str) -> &'static str + 'b

此时生命周期'a出现在了输入参数state的类型中，编译器会自动推导约束'a: 'b（即'a的生命周期必须长于等于'b），'a不再是无约束的泛型参数。
返回的闭包生命周期为'b，而'a活得比'b更久，闭包接收&'a str参数完全符合生命周期规则，因此可以正常编译。

补充说明：Rust的生命周期检查是基于函数签名做的，和你函数内部的实现逻辑无关，哪怕你的闭包完全没有用到state和输入的字符串参数，只要签名不符合生命周期规则就会报错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dan