Question

我正在浏览Rust标准库。我认为当一个闭包作为参数传递给一个函数时，它会在运行时传递。例如，来自Iterator trait：

fn filter<'r>(self, predicate: 'r |&A| -> bool) -> Filter<'r, A, Self>

'predicate'这里不是通用参数，而是普通的运行时参数。但这不意味着编译器无法内联调用'谓词'吗？这是一个深思熟虑的设计选择[例如为了避免代码膨胀]或者Rust语言没有提供在编译时传递闭包的方法吗？

Answer 1

你是正确的，闭包当前是有效的trait对象，也就是说，它们存储一个指向其实际代码的函数指针（类似于C ++中的std::function）。

众所周知这是不完整的，并不是最终的设计，实际上当前的工作正在"unboxed closures"上发生，通过使得像C ++ 11＆＃39;这样的Rust关闭来解决这个问题。 s每个闭包获得一个唯一类型，实现适当的方法使其可调用。（Rust的当前提案包含3个完全灵活性的特征（Fn，FnMut和FnOnce），有关详细信息，请参阅上面的RFC链接。）

之后，filter可能看起来像

fn filter<'r, F: FnMut<(&A,), bool)>(self, predicate: F) -> Filter<A, Self, F>

（可能有糖，因此绑定可以写成F: |&A| -> bool，甚至more sugar，可以直接编写类似predicate: impl |&A| -> bool的内容，而不需要额外的类型参数（尽管如此不会特别使用.filter，因为它需要将type参数传递给返回类型。）

在这个方案下，仍然可以有一个已擦除的函数类型（例如，停止代码膨胀，或者在某些数据结构中存储许多不同的闭包），通过与特征对象工作完全相同的机制，编写类似的东西predicate: &mut FnMut<(&A,), bool>，但这些不会在迭代器适配器中使用。

此外，LLVM现在可以可能内联动态闭包，但它绝对不像使用静态分派的未装箱的闭包那样容易或保证，例如

fn main() {
    for _ in range(0, 100).filter(|&x| x % 3 == 0) {
        std::io::println("tick") // stop the loop being optimised away
    }
}

编译为以下优化的LLVM IR（通过rustc --emit=ir -O）：

; Function Attrs: uwtable
define internal void @_ZN4main20h9f09eab975334327eaa4v0.0E() unnamed_addr #0 {
entry-block:
  %0 = alloca %str_slice, align 8
  %1 = getelementptr inbounds %str_slice* %0, i64 0, i32 0
  %2 = getelementptr inbounds %str_slice* %0, i64 0, i32 1
  br label %match_else.i

match_else.i:                                     ; preds = %loop_body.i.backedge, %entry-block
  %.sroa.012.0.load1624 = phi i64 [ 0, %entry-block ], [ %3, %loop_body.i.backedge ]
  %3 = add i64 %.sroa.012.0.load1624, 1
  %4 = srem i64 %.sroa.012.0.load1624, 3
  %5 = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %5, label %match_else, label %loop_body.i.backedge

match_else:                                       ; preds = %match_else.i
  store i8* getelementptr inbounds ([4 x i8]* @str1233, i64 0, i64 0), i8** %1, align 8
  store i64 4, i64* %2, align 8
  call void @_ZN2io5stdio7println20h44016c4e880db7991uk11v0.11.0.preE(%str_slice* noalias nocapture nonnull %0)
  br label %loop_body.i.backedge

loop_body.i.backedge:                             ; preds = %match_else, %match_else.i
  %exitcond = icmp eq i64 %3, 100
  br i1 %exitcond, label %join4, label %match_else.i

join4:                                            ; preds = %loop_body.i.backedge
  ret void
}

特别是，过滤器调用完全内联：它位于match_else.i:块中，您可以看到%4 = srem i64 ..., 3调用是% 3段代码，并且icmp eq i64 %4, 0是== 0位。

Rust标准库闭包参数：运行时还是编译时？

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