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高级函数和闭包

本节探讨了一些与函数和闭包相关的高级特性。包括函数指针和返回闭包。

函数指针

我们已经讨论了如何将闭包传递给函数;您也可以将常规功能对功能！当您想要传递函数，而不是定义新的闭包。功能 coerce 强制转换为类型fn（带小写 f），不要与FnClosure trait 的 Trait 中。这fntype 称为函数指针。传递函数 with 函数指针将允许您将函数用作其他功能。

指定参数为函数指针的语法类似于闭包的 VALUE，如示例 19-27 所示，其中我们定义了一个函数add_one这会在其参数中增加 1。函数do_twice双人 parameters：指向任何采用i32参数并返回一个i32和一个i32价值。这do_twice函数调用功能f两次，将arg值，然后添加 two 函数调用结果一起。这main函数调用do_twice替换为参数add_one和5.

文件名： src/main.rs

fn add_one(x: i32) -> i32 {
    x + 1
}

fn do_twice(f: fn(i32) -> i32, arg: i32) -> i32 {
    f(arg) + f(arg)
}

fn main() {
    let answer = do_twice(add_one, 5);

    println!("The answer is: {answer}");
}

示例 19-27：使用fntype 接受函数 pointer 作为参数

此代码打印The answer is: 12.我们指定参数f在do_twice是一个fn，它采用一个i32并返回一个i32.然后我们可以调用f在do_twice.在main，我们可以将函数名称add_one作为第一个参数传递给do_twice.

与闭包不同，fn是一种类型而不是 trait，因此我们指定fn作为 parameter 类型，而不是使用的Fntraits 作为 trait bound 进行绑定。

函数指针实现了所有三个闭包特征（Fn,FnMut和FnOnce），这意味着您始终可以将函数指针作为需要闭包的函数。最好使用泛型 type 和其中一个闭包 trait 的 set，以便你的函数可以接受函数或闭包。

也就是说，一个你只想接受的例子fn而不是闭包是指与没有闭包的外部代码交互时： C 函数可以接受函数作为参数，但 C 没有闭包。

举个例子，说明你可以使用内联定义的闭包或命名的函数，让我们看看map方法由Iteratortrait 中。要使用map函数将 numbers 转换为字符串向量，我们可以使用闭包，如下所示：

fn main() {
    let list_of_numbers = vec![1, 2, 3];
    let list_of_strings: Vec<String> =
        list_of_numbers.iter().map(|i| i.to_string()).collect();
}

或者我们可以将函数命名为map而不是 Closure 的喜欢这个：

fn main() {
    let list_of_numbers = vec![1, 2, 3];
    let list_of_strings: Vec<String> =
        list_of_numbers.iter().map(ToString::to_string).collect();
}

请注意，我们必须使用我们之前讨论的完全限定语法在 “Advanced Traits” 部分中，因为有多个名为to_string.在这里，我们使用to_string函数定义在ToStringtrait 中，标准的 library 已实现的任何类型的Display.

回想一下本章的“枚举值”部分 6 中，我们定义的每个枚举变体的名称也成为初始化器功能。我们可以将这些初始化器函数用作函数指针，这些函数实现 Closure trait，这意味着我们可以指定初始化器函数作为接受闭包的方法的参数，如下所示：

fn main() {
    enum Status {
        Value(u32),
        Stop,
    }

    let list_of_statuses: Vec<Status> = (0u32..20).map(Status::Value).collect();
}

在这里，我们创建Status::Value实例u32范围内的值那map通过使用Status::Value. 有些人喜欢这种风格，有些人喜欢使用闭包。他们编译为相同的代码，因此请使用您更清楚的样式。

返回闭包

闭包由 trait 表示，这意味着您不能返回闭包径直。在大多数情况下，您可能希望返回特征，您可以改为返回 trait 使用实现 trait 的具体类型作为功能。但是，你不能用 Closure 来做到这一点，因为它们没有可返回的 concrete 类型;不允许使用该功能指针fn作为返回类型。

以下代码尝试直接返回一个闭包，但它不会编译：

fn returns_closure() -> dyn Fn(i32) -> i32 {
    |x| x + 1
}

编译器错误如下：

$ cargo build
   Compiling functions-example v0.1.0 (file:///projects/functions-example)
error[E0746]: return type cannot have an unboxed trait object
 --> src/lib.rs:1:25
  |
1 | fn returns_closure() -> dyn Fn(i32) -> i32 {
  |                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ doesn't have a size known at compile-time
  |
help: consider returning an `impl Trait` instead of a `dyn Trait`
  |
1 | fn returns_closure() -> impl Fn(i32) -> i32 {
  |                         ~~~~
help: alternatively, box the return type, and wrap all of the returned values in `Box::new`
  |
1 ~ fn returns_closure() -> Box<dyn Fn(i32) -> i32> {
2 ~     Box::new(|x| x + 1)
  |

For more information about this error, try `rustc --explain E0746`.
error: could not compile `functions-example` (lib) due to 1 previous error

该错误引用了Sized又是 trait！Rust 不知道有多少空间它需要存储 closure。我们之前看到了这个问题的解决方案。我们可以使用 trait 对象：

fn returns_closure() -> Box<dyn Fn(i32) -> i32> {
    Box::new(|x| x + 1)
}

这段代码编译得很好。有关 trait 对象的更多信息，请参阅部分“使用允许不同类型”。

接下来，让我们看看宏！

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