Question

关于Rust的reading，我遇到了一个带有数字的示例函数，并返回一个将该数字添加到另一个数字的函数。

fn higher_order_fn_return<'a>(step_value: &'a i32) -> Box<Fn(i32) -> i32 + 'a> {
    Box::new(move |x: i32| x + step_value)
}

这里有很多特定于Rust的机制，我无法理解它。我敢肯定其中一些与生命周期管理有关，但必须以这种方式编写的原因使我无法理解。几个问题：

为什么step_value作为参考传递？
为什么要返回的函数被装箱？
如何解释编写函数类型的非常规方法（如Fn(i32) -> i32 + 'a）？
为什么'a被写为通用（<'a>）但在返回类型（+ 'a）中“已添加”？
move的含义是什么？这里有什么意思？

Answer 1

禁止提出多个问题，但由于这些都属于“这段代码意味着什么”，我不会抱怨。此外，它确实碰巧将相当多的怪异压缩成一个相对较小的，非常不寻常的代码片段。

为什么step_value作为参考传递？

不知道。它就是。可以传递by-value而不会显着改变代码的语义。但通过引用传递，这是所有其他与生命相关的问题的原因。

为什么要返回的函数被装箱？

它没有返回功能。函数由fn定义。它正在关闭。问题在于，出于性能原因，每个闭包实际上都是匿名类型的实例（有时称为“Voldemort类型”）。匿名类型是一个问题，因为您无法命名它们，但您有来命名您的返回类型。

解决这个问题的方法是返回一个特征对象。在这种情况下，它返回Fn。还有FnMut和FnOnce。它将它返回盒装，因为裸的特征对象不能按值传递，因此特征对象总是必须在某种指针后面（Box，{{1} }，&，等。）。

它们不能通过值传递，因为编译器无法确定它有多大，这使得它们几乎不可能移动它们。在那之后，一系列逻辑直接转向“编译器如何实现”领域，这在某种程度上超出了范围。

如何解释编写函数类型的非常规方法（如Rc）？

没有什么不同寻常的。不管怎么说，不是Rust，因为这是在Rust中，其他语言的其他方式与之无关。

让我们暂时忽略Fn(i32) -> i32 + 'a，因为那实际上是别的东西。 + 'a是重要的部分。 Rust中的每个“可调用”事物都实现了一个或多个Fn(i32) -> i32，Fn和FnMut特征，这就是Rust表达能够调用某些东西的想法。 parens中的东西是参数，FnOnce之后的东西是返回类型，就像函数一样。

您可以在问题"When does a closure implement Fn, FnMut and FnOnce?"中了解有关这些特征的更多信息。

为什么->被写为通用（'a）但在返回类型（<'a>）中“已添加”？

首先，因为生命周期是类型系统的一部分。因此，它们进入通用参数列表（+ 'a内的事物）。

其次，因为编译器必须了解<...>内的特征对象有效期多长时间。如果您有Box，编译器允许该值存在多长时间？通常，该信息将是该类型的一部分，但如果您使用的是特征，则编译器不会知道正在使用哪种类型。请注意，您可以{em} Box<SomeTrait> Box<SomeTrait> Box<T> T SomeTrait实现step_value。

在这种情况下，闭包将继续保持'a借用，这意味着不得超过借用的生命周期（Box<Fn(i32) -> i32>）。但如果类型只是 + 'a，编译器将不会拥有该信息。因此，有一种语法可以指定无论隐藏在特征对象背后的类型是什么，它都不能超过给定的生命周期。

这就是Fn(i32) -> i32所说的：“这是一个实现'a特征的盒装值，不能超过生命周期step_value”。

移动的含义是什么，移动到底是什么？

通常情况下，编译器会尝试猜测它必须做什么才能使闭包工作，但它并不能始终正确。在可能的情况下，它会尝试借用闭包捕获的东西。所以当你在闭包中使用step_value时，编译器通常会借用它。

这不会是一个问题，除了你正在从函数中返回闭包。这种自动借用仅持续功能的寿命，这不够长。要解决此问题，您可以将移动到闭包中，而不是借用+ 'a。

您可能想知道的好处。

如果你不在Box<Trait + 'a>中写&'a Trait，通常会发生什么？

实际上，编译器在这里有一个启发式。默认情况下，每个特征对象都有一个附加的生命周期。它是从包装它的指针继承而来的。因此，&'a (Trait + 'a)确实是Box。 'static没有自己的生命周期参数，因此Box<Trait>（即 Box<Trait + 'static>为'static），这意味着默认情况下，盒装特征对象不能包含任何非{{1}}借用。

Answer 2

为什么step_value作为参考传递？

这没有充分的理由。按值传递它会使一切变得更容易。但是，有问题的示例可能已经完成了，因为您无法为每种类型执行此操作，只有那些Copy。

为什么要返回的函数被装箱？

lambda的类型无法命名，因此无法从函数返回。所以你必须返回一个特征对象（Fn是一个特征），为此你需要一个盒子。（使用impl Trait，您将不再需要该框。）

如何解释编写函数类型的非常规方法（如Fn(i32) -> i32 + 'a)？

Fn有一些语法糖，其中语法Fn(arg1, arg2) -> ret是（我认为）Fn<(arg1, arg2), Output=ret>的简写。上面的+优先级低于错误，不属于Fn约束;相反，它是一个约束组合，意味着Box中的类型必须都是Fn(i32) -> i32并且具有生命周期'a。

为什么'a被写为通用（<'a>）但在返回类型（+ 'a）中“已添加”？

生命周期参数必须在函数（或类型）的泛型参数部分中声明，因此<'a>。然后它出现在参数的引用类型（& 'a i32）中，最后作为Box中的附加约束。

move的含义是什么，以及此处的内容是什么？

它使闭包成为一个移动闭包，这意味着它捕获的东西被移动到闭包中而不是被引用捕获。但是，在这个例子中，请注意正在移动的是step_value，它本身就是一个参考！

如何理解返回另一个函数的Rust函数？

2 个答案: