Rust返回Box<dyn trait>时出现生命周期冲突的原因是什么？

错误原因 #

这个报错是Rust的trait对象默认生命周期规则和你代码里的实际生命周期约束冲突导致的，具体原因如下：

• Rust中如果没有显式指定生命周期，dyn Trait形式的trait对象默认自带'static生命周期约束。你写的返回值Box<dyn E>默认要求里面的内容必须满足'static生命周期，也就是要能在整个程序运行期间有效。
• 你的Bar<'a>结构体持有Foo内部T的引用，这个引用的生命周期和Foo实例本身的生命周期完全绑定，远达不到'static的要求，自然没办法塞进默认要求'static的Box<dyn E>里，所以编译器会抛出生命周期不匹配的错误。

为什么编译器要求'static约束 #

这是Rust的语法默认规则：当trait对象没有显式标注生命周期时，会按照以下优先级推导生命周期约束：

1. 如果trait本身定义了生命周期约束，优先使用trait的生命周期
2. 如果trait对象是&'a dyn Trait或者&'a mut dyn Trait，默认生命周期是'a
3. 如果是智能指针包裹的trait对象比如Box<dyn Trait>，默认生命周期就是'static

你的代码正好命中了第三种情况，所以编译器默认要求返回的trait对象满足'static约束。

解决方案 #

按照编译器提示修改foo方法的返回值即可：

fn foo(&mut self) -> Box<dyn E + '_> {
    let t = self.peek();
    Box::new(Bar::new(t).unwrap())
}

这里的'_是匿名生命周期标注，意思是返回的trait对象的生命周期和输入参数&mut self的生命周期绑定，相当于显式告诉编译器这个trait对象不需要和程序生命周期一样长，只要和当前Foo实例生命周期一致即可，和Bar的生命周期约束匹配，自然就能编译通过。

如果不想让返回的trait对象和Foo实例绑定生命周期，也可以修改Bar的定义，让它持有T的所有权而非引用，这就要求你要么实现T的Clone trait，要么把对应位置的T从Foo的Vec中转移所有权出来，这种情况也不需要修改返回值的生命周期标注。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ach113