rust 闭包函数

news2024/9/28 7:21:59

函数有自己的类型，可以像使用基础类型一样使用函数，包括将函数保存在变量中、保存在 vec 中、声明在结构体成员字段中。闭包函数也是函数，也有自己的类型定义。不过，函数实际上是指针类型，在 rust 所有权中属于借用的关系。

我们声明一个 Vec 对象集，并使用闭包函数做排序。接下来我们自定义一个 City 结构体类型，Vec 中的每个元素都是 City 类型，后面会根据结构体中的 population 属性做排序。

#[derive(Debug)]
struct City {
    name: String,
    population: i64,
    country: String,
}

我们初始化 cities 变量，并向其中依次追加 3 个元素。vec 追加元素使用 push 函数，push 过程也会触发底层数组的扩容。rust 也提供了初始化指定 vec 容量的函数 with_capacity。

fn main() {
    let mut cities: Vec<City> = vec![];
    cities.push(City {
        name: ("上海".to_string()),
        population: (123i64),
        country: ("China".to_string()),
    });
    cities.push(City {
        name: ("北京".to_string()),
        population: (12i64),
        country: ("China".to_string()),
    });
    cities.push(City {
        name: ("广州".to_string()),
        population: (124i64),
        country: ("China".to_string()),
    });
    sort_cities(&mut cities);
    println!("{:?}", cities)
}

sort_cities 算是这篇文章的关键函数了，函数内部使用到了闭包。想要彻底明白下面的逻辑，首先要了解 sort_by_key 函数，这个函数的入参是一个闭包函数。

fn sort_cities(cities: &mut Vec<City>) {
    cities.sort_by_key(|city| -city.population);
}

声明中的 &mut self 表示方法能够可变地借用 self 实例，支持对它进行修改。闭包函数的类型是 FnMut(&T)，返回的类型需要满足 Ord 约束。从声明中可以看出，闭包函数是有类型的，同时，返回的类型必须是可排序的。

在这里插入图片描述

代码部分，闭包函数的写法特别简单，两个竖线是闭包函数识别的标志。尽管闭包函数要求有返回值，但代码中并没有体现，都是 rust 自己默认推断实现的。

我们尝试对代码部分的闭包声明做写法上的调整，下面的闭包声明都是相同的。

// 加了代码块
fn sort_cities(cities: &mut Vec<City>) {
    cities.sort_by_key(|city| {-city.population});
}

// 加了返回值声明
fn sort_cities(cities: &mut Vec<City>) {
    cities.sort_by_key(|city| -> i64 { -city.population });
}

闭包引用对象的所有权

在闭包函数体中使用外部的变量，会导致外部变量的所有权发生变更吗？如果是 go 语言，外部变量在闭包中是通过引用来访问的。具体到 rust 语言上，我们可以通过自定义闭包函数验证一番。

我们在原代码基础上做了简化，is_long_name 函数体中直接访问外部变量 sh，并将 sh 的名字重新赋值一个新的变量 name。编译器检测到 sh.name 发生了所有权转移，编译失败。

fn main() {
    let sh = City {
        name: ("上海".to_string()),
        population: (123i64),
        country: ("China".to_string()),
    };

    let is_long_name = || -> bool {
        let name = sh.name;
        if name.len() > 2 {
            true
        } else {
            false
        }
    };

    is_long_name();
    println!("{:?}", sh);
}