闭包(Closure)的概念由来已久。无论哪种言语,闭包的概念都被以下几个特征共同约束:
匿名数函(非独有,函数指针也可以);
可以调用闭包,并显式传递参数(非独有,函数指针也可以);
以变量方式存在,可以传来传去(非独有,函数指针也可以);
可以在闭包内直接捕获并运用定义所处作用域的值(独有);
神奇的是最后一点,了解起来也比较别扭的,习气就好了。
为了阐明上述特征,可以看一个Rust例子。
fn display<T>(age: u32, print_info: T)
where T: Fn(u32)
{ print_info(age);}fn main() {
let name = String::from("Ethan");
let print_info_closure = |age|{
println!("name is {}", name);
println!("age is {}", age);
}; let age = 18;
display(age, print_info_closure);}
运转代码:
name is Ethan
age is 18
首先,闭包作为匿名函数存在了print_info_closure栈变量中,然后传递给了函数display作为参数,在display外部调用了闭包,并传递了参数age。最后神奇的事情出现了:在函数display中调用的闭包居然打印出了函数main作用域中的变量name。
闭包的精髓,就在于它同时触及两个作用域,就似乎翻开了一个"虫洞",让不同作用域的变量穿越其中。
let x_closure = ||{};
独自一行代码,就藏着这个奥妙:
赋值=的左侧,是存储闭包的变量,它处在一个作用域中,也就是我们说的闭包定义处的环境上下文;
赋值=的右侧,那对花括号{}里,也是一个作用域,它在闭包被调用途静态产生;
无论左侧右侧,都定义了闭包的属性,自然的联通了两个作用域。
关于闭包,Rust如此,其他言语也大致如此。不过,Rust不是还有一切权、生命周期这一档子事儿么,所以还可以深化剖析下。
2. Rust闭包捕获上下文的方式
Rust闭包如何捕获上下文?
换个问法,main作用域中的变量name是以何种方式进入闭包的作用域的(第1节例子)?转移or借用?
It Depends,视状况而定。
Rust在std中定义了3种trait:
FnOnce:闭包内对外部变量存在转移操作,招致外部变量不可用(所以只能call一次);
FnMut:闭包内对外部变量直接运用,并停止修正;
Fn:闭包内对外部变量直接运用,不停止修正;
后者能办到的,前者一定能办到。反之则不然。所以,编译器对闭包签名停止推理时:
完成FnMut的,同时也完成了FnOnce;
完成Fn的,同时也完成了FnMut和FnOnce。
第1节的例子,将display的泛型参数从Fn改成FnMut,也可以无正告经过。
fn display<T>(age: u32, mut print_info: T)
where T: FnMut(u32)
{ print_info(age);}
对环境变量停止捕获的闭包,需求额外的空间支持才能将环境变量停止存储。
3. 作为参数的闭包签名
下面代码display函数定义,要接受一个闭包作为参数,提醒了如何显式的描画闭包的签名:在泛型参数上添加trait约束,比如T: FnMut(u32),其中(u32)显式的表示了输入参数的类型。虽然是泛型参数约束,但是函数签名(除了没有函数名)描画还是十分准确的。
特地说一句,Rust的泛型真的是干了不少事情,除了泛型该干的,还能添加trait约束,还能描画生命周期。
描画签名是一回事,但是谁来定义闭包的签名呢?闭包定义处,我们没有看就任何的类型约束,直接就可以调用。
答案是:闭包的签名,编译器全部一手包办了,它会将初次调用闭包传入参数和前往值的类型,绑定到闭包的签名。这就意味着,一旦闭包被调用过一次后,再次调用闭包时传入的参数类型,就必须是和第一次相反。
传入参数和前往值类型绑定好了,但你心中难免还会有一丝忧虑:描画生命周期的泛型参数肿么办?
Rust编译器也搞得定。
fn main(){
let lifttime_closure = |a, b|{
println!("{}", a);
println!("{}", b);
b }; let a = String::from("abc");
let c;
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