Question

我无法实现此LISP构造

(defun foo (n)
  (lambda (i) (incf n i)))

在Rust，

我试过了this：

use std::ops::Add;

fn f<T: Add>(n: T) -> Box<Fn(T) -> T> {
    Box::new(move |i: T| n + i)
} 

fn main() {
    let adder = f(2);
    assert_eq!(4, adder(2));
}

但它会导致错误：

error: mismatched types:
 expected `T`,
    found `<T as core::ops::Add>::Output`
(expected type parameter,
    found associated type) [E0308]
           Box::new(move |i: T| n + i)
                                ^~~~~

似乎为外部函数定义的特征Add没有被转移到内部闭包中。

是否可以实施这样的结构？

可以使用具体类型而不是通用类型来实现此函数：

fn f(n: i32) -> Box<Fn(i32) -> i32> {
    Box::new(move |i| n + i)
}

Answer 1

通用版本存在一些问题。

首先，您提供的错误是因为仅T: Add不足以指定输出类型：您还需要将约束放在关联的类型<T as Add>::Output上（请参阅Add文档）：

fn f<T: Add<Output=T>>(n: T) -> Box<Fn(T) -> T> {
    Box::new(move |i: T| n + i)
}

或者，您可以使闭包返回<T as Add>的输出类型：

fn f<T: Add>(n: T) -> Box<Fn(T) -> T::Output> {
    Box::new(move |i: T| n + i)
}

但是，现在您将收到以下错误：

<anon>:4:10: 4:37 error: the parameter type `T` may not live long enough [E0310]
<anon>:4     Box::new(move |i: T| n + i)
             ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
<anon>:4:10: 4:37 help: see the detailed explanation for E0310
<anon>:4:10: 4:37 help: consider adding an explicit lifetime bound `T: 'static`...
<anon>:4:10: 4:37 note: ...so that the type `[closure@<anon>:4:19: 4:36 n:T]` will meet its required lifetime bounds
<anon>:4     Box::new(move |i: T| n + i)
             ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

这里的问题是T可能包含其中的引用（之后，它是一个泛型类型 - 它可以包含任何）;但是，Box<Fn(T) -> T>隐含地表示此特征对象中的任何内容必须为'static，即编译器会自动添加'static约束：Box<Fn(T) -> T + 'static>。但是，您的闭包会捕获T，其中可以包含任何引用，而不仅仅是'static。

解决此问题的最常用方法是添加T和Box<Fn(T) -> T>的显式生命周期约束：

fn f<'a, T: Add<Output=T> + 'a>(n: T) -> Box<Fn(T) -> T + 'a> {
    Box::new(move |i: T| n + i)
}

或者，您可以指定T为'static，但这会不必要地限制代码的通用性：

fn f<T: Add<Output=T> + 'static>(n: T) -> Box<Fn(T) -> T> {
    Box::new(move |i: T| n + i)
}

但是，这仍然无法编译：

<anon>:4:31: 4:32 error: cannot move out of captured outer variable in an `Fn` closure
<anon>:4     Box::new(move |i: T| n + i)
                                  ^

发生此错误是因为Rust中的添加（即Add特征）按值运行 - 它消耗两个参数。对于Copy类型，如数字，它很好 - 它们总是被复制。但是，编译器不能假设泛型类型参数也指定Copy类型，因为没有相应的绑定，因此它假定类型T的值只能移动。但是，您指定返回的闭包是Fn，因此它通过引用获取其环境。您无法移出引用，这就是此错误的内容。

有几种方法可以解决此错误，最简单的方法是添加Copy绑定：

fn f<'a, T: Add<Output=T> + Copy + 'a>(n: T) -> Box<Fn(T) -> T + 'a> {
    Box::new(move |i: T| n + i)
}

现在它编译。</ p>

一种可能的替代方法是返回FnOnce闭包，它通过值获取其环境：

fn f<'a, T: Add<Output=T> + 'a>(n: T) -> Box<FnOnce(T) -> T + 'a> {
    Box::new(move |i: T| n + i)
}

然而，它有两个问题。首先，正如其名称所暗示的那样，FnOnce只能被调用一次，因为在第一次调用时，它的环境被消耗，并且下次没有任何东西可以调用它。这可能过于局限。其次，不幸的是，Rust根本无法调用Box<FnOnce()>个闭包。这是一个实施问题，将来应该解决;现在有一个不稳定的FnBox特性可以解决这个问题。

另一种替代方法是使用引用而不是值：

fn f<'a, T: 'a>(n: T) -> Box<Fn(T) -> T + 'a> where for<'b> &'b T: Add<T, Output=T> {
    Box::new(move |i: T| &n + i)
}

现在我们指定T代替&'b T，'b，T必须与Add相加。这里我们使用int pidarray[j]; m.m1_p1 = pidarray; trait重载的事实来引用原始类型。这可能是此功能的最通用版本。

Answer 2

如果您可以放弃功能调用，可以将x包装在您自己的类型中：

use std::ops::Add;

struct Adder<X> { 
    x: X 
}

impl<X: Copy> Adder<X> {
    fn add<Y: Add<X>>(&self, y: Y) -> <Y as Add<X>>::Output {
        y + self.x
    }
}

fn main() {
    let x = Adder { x: 1usize };

    x.add(2); // as opposed to x(2)
}

这意味着你可以摆脱Box而不需要分配任何东西。在稳定的Rust中无法实现Fn(..)，并且在将来的Rust版本中，unstable版本可能会中断。请查看std::ops::Fn以获取更多信息。

如何在一个用作函数结果的闭包中应用特征

2 个答案: