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ops function

Fn,FnMut和FnOnce

1 - trait core::ops::FnOnce

Fn 接受类似函数类型的参数并且只需要调用一次

源码

Trait core::ops::FnOnce 的定义如下:

pub trait FnOnce<Args> {
    /// The returned type after the call operator is used.
    #[lang = "fn_once_output"]
    #[stable(feature = "fn_once_output", since = "1.12.0")]
    type Output;

    /// Performs the call operation.
    #[unstable(feature = "fn_traits", issue = "29625")]
    extern "rust-call" fn call_once(self, args: Args) -> Self::Output;
}

官方文档

https://doc.rust-lang.org/core/ops/trait.FnOnce.html

具有按值接收者的调用运算符的版本。

可以调用 FnOnce 的实例,但可能无法多次调用。因此,如果唯一知道类型的是它实现 FnOnce,则只能调用一次。

FnOnce 由可能消耗捕获变量的闭包以及实现 FnMut 的所有类型 (例如 (safe) 函数指针 (因为 FnOnceFnMut 的特征) ) 自动实现。

由于 FnFnMut 都是 FnOnce 的子特性,因此可以在期望使用 FnOnce 的情况下使用 FnFnMut 的任何实例。

当您想接受类似函数类型的参数并且只需要调用一次时,可以使用 FnOnce 作为绑定。 如果需要重复调用该参数,请使用 FnMut 作为界限; 如果还需要它不改变状态,请使用 Fn

有关此主题的更多信息,请参见 Rust 编程语言 中关于闭包的章节。

还要注意的是 Fn traits 的特殊语法 (例如 Fn(usize, bool) -> usize)。对此技术细节感兴趣的人可以参考 Rustonomicon 中的相关部分

示例

使用 FnOnce 参数:

fn consume_with_relish<F>(func: F)
    where F: FnOnce() -> String
{
    // `func` 使用其捕获的变量,因此不能多次运行。
    println!("Consumed: {}", func());

    println!("Delicious!");

    // 再次尝试调用 `func()` 将为 `func` 引发 `use of moved value` 错误。
}

let x = String::from("x");
let consume_and_return_x = move || x;
consume_with_relish(consume_and_return_x);

// `consume_and_return_x` 现在不能再被调用

2 - trait core::ops::FnMut

想接受类似函数类型的参数并需要反复调用它,同时允许其改变状态时使用FnMut

源码

Trait core::ops::FnMut 的定义如下:

pub trait FnMut<Args>: FnOnce<Args> {
    /// Performs the call operation.
    #[unstable(feature = "fn_traits", issue = "29625")]
    extern "rust-call" fn call_mut(&mut self, args: Args) -> Self::Output;
}

官方文档

https://doc.rust-lang.org/core/ops/trait.Fn.html

采用可变接收者的调用运算符的版本。

FnMut 的实例可以重复调用,并且可以改变状态。

FnMut 由闭包自动实现,闭包将可变引用引用到捕获的变量,以及实现 Fn 的所有类型,例如 (safe) 函数指针 (因为 FnMutFn 的特征)。 另外,对于任何实现 FnMutF 类型,&mut F 也实现 FnMut

由于 FnOnceFnMut 的 super trait,因此可以在期望 FnOnce 的地方使用 FnMut 的任何实例,并且由于 FnFnMut 的子特性,因此可以在预期 FnMut 的地方使用 Fn 的任何实例。

当您想接受类似函数类型的参数并需要反复调用它,同时允许其改变状态时,请使用 FnMut 作为绑定。 如果您不希望参数改变状态,请使用 Fn 作为绑定; 如果不需要重复调用,请使用 FnOnce

有关此主题的更多信息,请参见 Rust 编程语言 中关于闭包的章节。

还要注意的是 Fn traits 的特殊语法 (例如 Fn(usize, bool) -> usize)。对此技术细节感兴趣的人可以参考 Rustonomicon 中的相关部分

示例

调用可变捕获闭包

let mut x = 5;
{
    let mut square_x = || x *= x;
    square_x();
}
assert_eq!(x, 25);

使用 Fn 参数:

fn call_with_one<F>(func: F) -> usize
    where F: Fn(usize) -> usize {
    func(1)
}

let double = |x| x * 2;
assert_eq!(call_with_one(double), 2);

3 - trait core::ops::Fn

Fn 由只对捕获的变量进行不可变引用或根本不捕获任何内容

源码

Trait core::ops::Fn 的定义如下:

pub trait Fn<Args>: FnMut<Args> {
    /// Performs the call operation.
    #[unstable(feature = "fn_traits", issue = "29625")]
    extern "rust-call" fn call(&self, args: Args) -> Self::Output;
}

官方文档

https://doc.rust-lang.org/core/ops/trait.Fn.html

采用不可变接收者的调用运算符的版本。

Fn 的实例可以在不改变状态的情况下重复调用。

请勿将此 trait (Fn) 与 函数指针 (fn) 混淆。

Fn 由闭包自动实现,闭包只对捕获的变量进行不可变引用或根本不捕获任何内容,还有 (安全) 函数指针 (有一些警告,请参见其文档以获取更多详细信息)。

此外,对于实现 Fn 的任何类型 F&F 也实现了 Fn

由于 FnMutFnOnce 都是 Fn 的 supertraits,因此 Fn 的任何实例都可以用作参数,其中需要 FnMutFnOnce

当您要接受类似函数类型的参数并且需要反复调用且不改变状态 (例如,同时调用它) 时,请使用 Fn 作为绑定。 如果不需要严格的要求,请使用 FnMutFnOnce 作为界限。

有关此主题的更多信息,请参见 Rust 编程语言 中关于闭包的章节。

还要注意的是 Fn traits 的特殊语法 (例如 Fn(usize, bool) -> usize)。对此技术细节感兴趣的人可以参考 Rustonomicon 中的相关部分

示例

调用一个闭包:

let square = |x| x * x;
assert_eq!(square(5), 25);

使用 Fn 参数:

fn call_with_one<F>(func: F) -> usize
    where F: Fn(usize) -> usize {
    func(1)
}

let double = |x| x * 2;
assert_eq!(call_with_one(double), 2);