Rust 闭包¶
闭包是可捕获周围环境的匿名函数，语法为 |参数| 表达式 或 |参数| { ... }。闭包常用于迭代器、线程和回调。
基本语法与类型推断¶
fn apply_twice<F>(mut operation: F, value: i32) -> i32
where
F: FnMut(i32) -> i32,
{
let once = operation(value);
operation(once)
}
fn main() {
let offset = 3;
let add = |value: i32| value + offset;
assert_eq!(apply_twice(add, 1), 7);
}
编译器通常能推断参数和返回值。一个闭包实例的参数类型一旦由首次使用确定，不能再用另一种参数类型调用。
Fn、FnMut 与 FnOnce¶
三种调用 Trait 描述闭包如何使用捕获值：
| Trait | 捕获值的使用方式 | 调用次数 |
|---|---|---|
Fn |
共享借用，不修改或移出 | 可多次 |
FnMut |
可变借用，可能修改 | 可多次，调用者需持有可变闭包 |
FnOnce |
可能消费捕获值 | 通过该接口至多调用一次 |
每个 Fn 也满足 FnMut 和 FnOnce；每个 FnMut 也满足 FnOnce。函数参数应选择所需的最弱约束，以接受更多调用者。
fn run_once<F: FnOnce() -> String>(job: F) -> String {
job()
}
fn main() {
let mut count = 0;
let mut increment = || { count += 1; count };
assert_eq!(increment(), 1); // FnMut
let message = String::from("finished");
let consume = || message; // 从环境移出，只有 FnOnce
assert_eq!(run_once(consume), "finished");
}
move 闭包¶
move 强制闭包按值捕获变量，但不保证变量一定被消费；若类型实现 Copy，捕获的是副本。跨线程或返回闭包时常需要 move，因为闭包不能借用即将离开作用域的局部值。
use std::thread;
fn main() {
let label = String::from("worker");
let handle = thread::spawn(move || {
format!("{label} started")
});
assert_eq!(handle.join().unwrap(), "worker started");
}
闭包有编译器生成的匿名类型，无法直接写出。参数通常使用泛型 F: Fn(...)，返回单一闭包可使用 impl Fn(...)，异构闭包集合则可使用 Box<dyn Fn(...)>。
常见错误与工程注意¶
- 捕获可变引用的闭包本身通常也要声明为
mut才能调用。 move后原变量可能不可用；若还需要它，应先显式clone，并确认复制成本合理。- 不要把
FnOnce误写成Fn；消费捕获值的闭包无法重复调用。 - 长期保存闭包会同时延长其捕获资源的生命周期，可能保留大对象、锁或引用。
Box<dyn Fn()>有堆分配和动态分发；性能敏感且类型固定时优先泛型。- 多线程闭包还需满足
Send，共享数据通常还需Sync；所有权正确不等于并发逻辑正确。