rust学习-4.2-匿名函数/闭包(closures)

在Rust中,匿名函数通常被称为闭包(closures)。闭包是一种可以捕获其所在作用域中变量的函数。与常规函数不同,闭包允许你以更灵活的方式定义函数,无需给出名称,可以直接在需要使用函数的地方定义。

闭包的语法如下:

|parameters| -> return_type {
    // 代码体
}

其中,parameters 是闭包的参数列表,return_type 是闭包返回值的类型(如果编译器不能自动推断,或者你想要显式指定的话)。如果闭包只有一条表达式并且没有分号,这条表达式会自动作为返回值。
示例:

let x = 10;
let equal_to_x = |z| z == x; // 闭包捕获变量x
let y = 10;
assert!(equal_to_x(y)); // 这会打印出true,因为y等于闭包捕获的x的值

在这个例子中,equal_to_x 是一个闭包,它捕获了变量 x。然后我们定义了另一个变量 y,并调用闭包来检查 y 是否等于 x

闭包的特点包括:

  1. 捕获变量:闭包可以捕获其所在作用域中的变量。这可以通过三种方式完成:通过引用(&T)、通过可变引用(&mut T)或通过值(T)。Rust会根据闭包体内对这些变量的使用情况自动推断使用哪种捕获方式。
  2. 类型推断:闭包的参数和返回类型通常可以由编译器自动推断,这使得闭包的语法比常规函数更加简洁。
  3. 匿名:闭包不需要命名,它们可以直接被定义和传递给函数,或者存储在变量中。
  4. 可变性:闭包可以通过 .mut 语法明确地标记为可变的,即使它们捕获的变量不是可变的。这使得闭包可以在内部改变变量的值。

变量捕获

下面是三种不同的闭包如何捕获变量的例子:

  1. 通过值捕获(Move):当闭包从其环境中捕获变量,并且这些变量在闭包执行后不再被使用时,Rust会将变量捕获到闭包中,这被称为通过值捕获或移动捕获。
fn main() {
    let x = 10;
    let equal_to_x = move |z| z == x; // 使用 `move` 关键字来明确通过值捕获
    // println!("x: {}", x); // 这行代码会导致编译错误,因为x已经被移动到闭包中
    let y = 10;
    assert!(equal_to_x(y)); // 这会打印出true,因为y等于闭包捕获的x的值
}
  1. 通过引用捕获:当闭包通过引用捕获变量时,闭包内的代码可以读取但无法修改原始变量的值。
fn main() {
    let x = 10;
    let equal_to_x = |z| z == x; // 自动推断为通过引用捕获
    println!("x: {}", x); // 没有问题,因为x是通过引用捕获的
    let y = 10;
    assert!(equal_to_x(y)); // 这会打印出true,因为y等于闭包捕获的x的值
}
  1. 通过可变引用捕获:当闭包通过可变引用捕获变量时,闭包内的代码可以读取和修改原始变量的值。
fn main() {
    let mut x = 10;
    let mut add_to_x = |z| {
        x += z; // 通过可变引用修改x的值
        x
    };
    let new_x = add_to_x(5);
    println!("x: {}", new_x); // 输出15,因为闭包修改了x的值
}

在这些例子中,闭包 equal_to_xadd_to_x 分别展示了通过值、通过引用和通过可变引用捕获变量的情况。Rust编译器会根据闭包体内对变量的使用情况自动推断使用哪种捕获方式,但在需要通过值捕获时,可以使用 move 关键字来显式指定。

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