12-闭包表达式

译文 · 基于 The Rust Reference

原文链接: https://doc.rust-lang.org/reference/expressions/closure-expr.html

r[expr.closure]

闭包表达式

r[expr.closure.syntax]

ClosureExpression ->
    `async`?[^cl-async-edition]
    `move`?
    ( `||` | `|` ClosureParameters? `|` )
    (Expression | `->` TypeNoBounds BlockExpression)

ClosureParameters -> ClosureParam (`,` ClosureParam)* `,`?

ClosureParam -> OuterAttribute* PatternNoTopAlt ( `:` Type )?

r[expr.closure.intro] 闭包表达式也称 lambda 表达式或 lambda，它定义一种闭包类型并求值为该类型的值。闭包表达式的语法是：可选的 async 关键字、可选的 move 关键字，然后是由管道符（|）括起、以逗号分隔的模式列表（称为闭包参数，每个参数后可选择跟 : 和类型），然后是可选的 -> 和类型（称为返回类型），最后是一个表达式（称为闭包体操作数）。

r[expr.closure.param-type] 每个模式后可选的类型是该模式的类型注解。

r[expr.closure.explicit-type-body] 若存在返回类型，则闭包体必须是块。

r[expr.closure.parameter-restriction] 闭包表达式表示一个函数，把参数列表映射到参数之后的那个表达式。与 let 绑定一样，闭包参数是不可反驳模式，类型注解可选；若未给出，将从上下文推断。

r[expr.closure.unique-type] 每个闭包表达式都有唯一的匿名类型。

r[expr.closure.captures] 重要的是，闭包表达式会_捕获其环境_，而普通的函数定义不会。

r[expr.closure.capture-inference] 没有 move 关键字时，闭包表达式会推断它如何从环境中捕获每个变量，优先以共享引用捕获，相当于借用闭包体中提到的所有外部变量。

r[expr.closure.capture-mut-ref] 若有需要，编译器会转而推断应采用可变引用，或应从环境中移动或复制这些值（取决于其类型）。

r[expr.closure.capture-move] 可以在闭包前加上 move 关键字，强制通过复制或移动值来捕获环境。这常用于确保闭包的生命周期为 'static。

r[expr.closure.trait-impl]

闭包的 trait 实现

闭包类型实现哪些 trait 取决于变量如何被捕获、被捕获变量的类型，以及是否存在 async。关于闭包何时以及如何实现 Fn、FnMut 和 FnOnce，见调用 trait 与强制转换一章。若每个被捕获变量的类型也都实现了相应 trait，则闭包类型实现 Send 和 Sync。

r[expr.closure.async]

异步闭包

r[expr.closure.async.intro] 带 async 关键字的闭包表示它们是异步的，其方式与[异步函数][items.fn.async]类似。

r[expr.closure.async.future] 调用异步闭包并不会执行任何工作，而是求值为一个实现了 [Future]、对应于闭包体计算的值。

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async fn takes_async_callback(f: impl AsyncFn(u64)) {
    f(0).await;
    f(1).await;
}

async fn example() {
    takes_async_callback(async |i| {
        core::future::ready(i).await;
        println!("done with {i}.");
    }).await;
}

r[expr.closure.async.edition2018]

[!EDITION-2018] 异步闭包从 Rust 2018 起才可用。

示例

本例中，我们定义函数 ten_times，它接受一个高阶函数参数，然后我们以闭包表达式作为参数调用它，接着再传入一个从环境中移出值的闭包表达式。

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fn ten_times<F>(f: F) where F: Fn(i32) {
    for index in 0..10 {
        f(index);
    }
}

ten_times(|j| println!("hello, {}", j));
// 带类型注解
ten_times(|j: i32| -> () { println!("hello, {}", j) });

let word = "konnichiwa".to_owned();
ten_times(move |j| println!("{}, {}", word, j));

闭包参数上的属性

r[expr.closure.param-attributes] 闭包参数上的属性遵循与普通函数参数相同的规则和限制。