Rust 为什么我不能在使用 sort_by_key 对向量进行排序时使用返回引用的键函数

我试图使用一个键函数对Vec<String>进行排序，该函数返回对向量中字符串的引用.一个人为的例子是使用身份函数作为关键函数(这当然是无用的，但这是重现我的问题的最小例子):

fn key(x: &String) -> &String {
    x
}

现在给我items: Vec<String>，我希望能做到

items.sort_by_key(key);

这会产生以下错误:

error[E0271]: type mismatch resolving `for<'r> <fn(&std::string::String) -> &std::string::String {main::key} as std::ops::FnOnce<(&'r std::string::String,)>>::Output == _`
  --> src/main.rs:19:11
   |
19 |     items.sort_by_key(key);
   |           ^^^^^^^^^^^ expected bound lifetime parameter, found concrete lifetime
   |
   = note: concrete lifetime that was found is lifetime '_#16r

我不明白为什么我会犯这个错误，所以我试着找出原因.我首先实现了自己版本的sort_by_key():

fn sort_by_key<T, K: Ord>(a: &mut [T], key: fn(&T) -> K) {
    a.sort_by(|x, y| key(x).cmp(&key(y)));
}

当试图调用此函数时，我得到了一个"相反"的错误:

error[E0308]: mismatched types
  --> src/main.rs:22:29
   |
22 |     sort_by_key(&mut items, key);
   |                             ^^^ expected concrete lifetime, found bound lifetime parameter
   |
   = note: expected type `fn(&std::string::String) -> _`
              found type `fn(&std::string::String) -> &std::string::String {main::key}`

我可以通过将键类型固定为&T而不是使用泛型参数K，或者使用&K而不是K作为键函数的返回类型来编译这段代码:

fn sort_by_key_v2<T: Ord>(a: &mut [T], key: fn(&T) -> &T) {
    a.sort_by(|x, y| key(x).cmp(&key(y)));
}
fn sort_by_key_v3<T, K: Ord>(a: &mut [T], key: fn(&T) -> &K) {
    a.sort_by(|x, y| key(x).cmp(&key(y)));
}

我还try 添加生存期注释，但这只会改变错误，而不会解决它.

Here's the three versions of the sort_by_key() function on the Playground

为什么我会犯这些错误？有没有办法在保持密钥类型K完全通用的同时修复它们？