Question

请考虑以下代码：

trait Trait<T> {}

fn foo<'a>(_b: Box<Trait<&'a usize>>) {}
fn bar(_b: Box<for<'a> Trait<&'a usize>>) {}

foo和bar这两个函数似乎都接受Box<Trait<&'a usize>>，但foo比bar更简洁。他们之间有什么区别？

此外，在什么情况下我需要for<>语法如上所述？我知道Rust标准库在内部使用它（通常与闭包有关），但为什么我的代码需要它呢？

Answer 1

for<>语法称为排名较高的特质绑定（HRTB），并且确实是因为闭包而引入的。

简而言之，foo和bar之间的区别在于foo()内部usize引用的生命周期由来电者提供函数的>，在{{1}}中，函数本身提供相同的生命周期。这种区别对于bar() / foo的实施非常重要。

但是，在这种特殊情况下，当bar没有使用类型参数的方法时，这种区别是没有意义的，所以让我们假设Trait看起来像这样：

Trait

请记住，生命周期参数与泛型类型参数非常相似。使用泛型函数时，始终指定其所有类型参数，提供具体类型，并且编译器将函数单态化。生命周期参数也是如此：当你调用一个具有生命周期参数的函数时，你指定生命周期，尽管是隐含的：

trait Trait<T> {
    fn do_something(&self, value: T);
}

现在// imaginary explicit syntax // also assume that there is TraitImpl::new::<T>() -> TraitImpl<T>, // and TraitImpl<T>: Trait<T> 'a: { foo::<'a>(Box::new(TraitImpl::new::<&'a usize>())); }可以对此值进行限制，即可以使用哪个参数调用foo()。例如，这不会编译：

do_something()

这不会编译，因为局部变量的生命周期严格小于生命周期参数指定的生命周期（我认为很清楚为什么会这样），因此你不能调用fn foo<'a>(b: Box<Trait<&'a usize>>) { let x: usize = 10; b.do_something(&x); }因为它需要它的参数有生命b.do_something(&x)，严格地大于'a。

但是，您可以使用x：

执行此操作

bar

这是有效的，因为现在fn bar(b: Box<for<'a> Trait<&'a usize>>) { let x: usize = 10; b.do_something(&x); }可以选择所需的生命周期而不是bar的来电者。

当您使用接受引用的闭包时，这很重要。例如，假设您要在bar上编写filter()方法：

Option<T>

此处的闭包必须接受对impl<T> Option<T> { fn filter<F>(self, f: F) -> Option<T> where F: FnOnce(&T) -> bool { match self { Some(value) => if f(&value) { Some(value) } else { None } None => None } } }的引用，否则将无法返回选项中包含的值（这与迭代器上的T的推理相同）。

但是filter()中&T的生命周期应该是多少？请记住，我们没有在功能签名中指定生命周期，因为有适当的生命周期;实际上，编译器为函数签名中的每个引用插入一个生命周期参数。因此，扩展上述签名的最“明显”方式是：

FnOnce(&T) -> bool

但是，这不会起作用。与上面&T的示例一样，生命周期FnOnce(&T) -> bool 严格地长，而不是此函数中任何局部变量的生命周期，包括匹配语句中的fn filter<'a, F>(self, f: F) -> Option<T> where F: FnOnce(&'a T) -> bool。因此，由于终身不匹配，无法将Trait应用于'a。用这种签名编写的上述函数将无法编译。

另一方面，如果我们像这样扩展value的签名（这实际上是关于封锁的生命周期省略如何在Rust中工作）：

然后以&value作为参数调用filter()完全有效：我们现在可以选择生命周期，因此使用局部变量的生命周期绝对没问题。这就是为什么HRTB很重要的原因：没有它们，你将无法表达很多有用的模式。

您还可以在Nomicon中阅读有关HRTB的其他说明。

如何为＆lt;＆gt;语法与常规生命周期绑定不同？

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