Краткий ответ

В borrowed-варианте Cow<'a, str> хранит ссылку с временем жизни 'a, поэтому само значение не может использоваться после уничтожения исходной строки. Метод into_owned при необходимости создаёт собственный String; после этого результат больше не содержит заимствования и может жить независимо от источника.

Исторический контекст

Cow (Clone on Write) нужен для компромисса между производительностью и владением. Если данные можно вернуть без изменения, используется ссылка без копирования; если требуется независимое или изменяемое значение, данные копируются в принадлежащий тип.

Временная жизнь 'a позволяет выразить эту альтернативу типобезопасно: borrowed-вариант связан с источником, а owned-вариант содержит собственные данные.

Постановка проблемы

Функция может принимать строку от вызывающего кода и в большинстве случаев возвращать её без копирования. Однако иногда результат должен пережить исходную строку или быть изменён независимо от неё.

Если сохранить borrowed-вариант после уничтожения источника, получится висячая ссылка. Если всегда копировать строку заранее, безопасность сохранится, но исчезнет преимущество нулевого копирования.

Подробное решение

Cow<'a, str> концептуально имеет два варианта: Borrowed(&'a str) и Owned(String). Аннотация 'a ограничивает только возможность хранения заимствованного содержимого; она не означает, что любой экземпляр Cow фактически содержит ссылку.

into_owned потребляет Cow. Для Borrowed он создаёт принадлежащий String, а для Owned просто возвращает уже имеющийся String без дополнительного копирования. Полученный String не зависит от времени жизни 'a.

use std::borrow::Cow;

fn make_owned<'a>(text: &'a str) -> String {
    Cow::Borrowed(text).into_owned()
}

fn main() {
    let result;
    {
        let source = String::from("данные");
        result = make_owned(&source);
    }
    println!("{}", result);
}

Здесь source уничтожается до вывода result, но это безопасно: into_owned скопировал содержимое в String до завершения внутренней области.

Если вместо into_owned сохранить сам Cow в borrowed-варианте, его использование после уничтожения source будет запрещено. Метод to_mut применяет тот же принцип лениво: при необходимости изменения borrowed-вариант сначала клонируется в owned-вариант, после чего возвращается изменяемая ссылка на собственные данные.

Главный компромисс — стоимость копирования. Borrowed-путь экономит память и время, но сохраняет зависимость от источника; owned-путь устраняет зависимость, однако может потребовать выделения памяти и копирования.

Ситуация из практики

Представим парсер конфигурации, который обычно возвращает исходное значение без преобразований, но иногда нормализует его. Всегда возвращать String просто для реализации, однако это создаёт лишние копирования для неизменённых значений.

Возвращать &str дешевле, но такой результат нельзя безопасно поместить в долгоживущий объект или передать за пределы области жизни входных данных. Хранить оба варианта вручную через отдельные типы усложняет API.

Cow<'a, str> выбирает borrowed-путь для неизменённых данных, а при нормализации создаёт owned-путь. Если результат должен гарантированно пережить вход, вызывающий код применяет into_owned; это явно фиксирует момент отказа от заимствования и сохраняет копирование только там, где оно действительно нужно.

Что кандидаты часто упускают

Всегда ли into_owned выполняет копирование?

Нет. Копирование требуется, если исходный вариант — Borrowed. Если Cow уже содержит Owned(String), into_owned возвращает этот String, перемещая владение. Поэтому название метода описывает результат, а не обязательную стоимость операции.
Может ли сам Cow пережить источник, если его lifetime-параметр 'a всё ещё указан в типе?

Да, если конкретный экземпляр находится в owned-варианте. Параметр 'a описывает допустимую заимствованную форму типа, но не доказывает, что каждый экземпляр содержит ссылку. При этом компилятор всё равно проверит, что borrowed-вариант не используется после завершения 'a.
Почему to_mut безопасен, если он возвращает изменяемую ссылку?

Перед выдачей изменяемой ссылки to_mut проверяет вариант. Для borrowed-варианта он создаёт owned-копию, поэтому изменение не затрагивает исходные данные и не требует продлевать их время жизни. Для owned-варианта изменяется уже принадлежащий String.