作为输入参数

虽然 Rust 无需类型说明就能在大多数时候完成变量捕获，但在编写函数时，这种模糊写法是不允许的。当以闭包作为输入参数时，必须指出闭包的完整类型，它是通过使用以下 trait 中的一种来指定的。其受限制程度按以下顺序递减：

  • Fn：表示捕获方式为通过引用（&T）的闭包
  • FnMut：表示捕获方式为通过可变引用（&mut T）的闭包
  • FnOnce：表示捕获方式为通过值（T）的闭包

译注：顺序之所以是这样，是因为 &T 只是获取了不可变的引用，&mut T 则可以改变变量，T 则是拿到了变量的所有权而非借用。

对闭包所要捕获的每个变量，编译器都将以限制最少的方式来捕获。

译注：这句可能说得不对，事实上是在满足使用需求的前提下尽量以限制最多的方式捕获。

例如用一个类型说明为 FnOnce 的闭包作为参数。这说明闭包可能采取 &T，&mut T 或 T 中的一种捕获方式，但编译器最终是根据所捕获变量在闭包里的使用情况决定捕获方式。

这是因为如果能以移动的方式捕获变量，则闭包也有能力使用其他方式借用变量。注意反过来就不再成立：如果参数的类型说明是 Fn，那么不允许该闭包通过 &mut T 或 T 捕获变量。

在下面的例子中，试着分别用一用 Fn、FnMut 和 FnOnce，看看会发生什么：

  1. // 该函数将闭包作为参数并调用它。
  2. fn apply<F>(f: F) where
  3.     // 闭包没有输入值和返回值。
  4.     F: FnOnce() {
  5.     // ^ 试一试：将 `FnOnce` 换成 `Fn` 或 `FnMut`。
  7.     f();
  8. }
  10. // 输入闭包，返回一个 `i32` 整型的函数。
  11. fn apply_to_3<F>(f: F) -> i32 where
  12.     // 闭包处理一个 `i32` 整型并返回一个 `i32` 整型。
  13.     F: Fn(i32) -> i32 {
  15.     f(3)
  16. }
  18. fn main() {
  19.     use std::mem;
  21.     let greeting = "hello";
  22.     // 不可复制的类型。
  23.     // `to_owned` 从借用的数据创建有所有权的数据。
  24.     let mut farewell = "goodbye".to_owned();
  26.     // 捕获 2 个变量：通过引用捕获 `greeting`，通过值捕获 `farewell`。
  27.     let diary = || {
  28.         // `greeting` 通过引用捕获，故需要闭包是 `Fn`。
  29.         println!("I said {}.", greeting);
  31.         // 下文改变了 `farewell` ，因而要求闭包通过可变引用来捕获它。
  32.         // 现在需要 `FnMut`。
  33.         farewell.push_str("!!!");
  34.         println!("Then I screamed {}.", farewell);
  35.         println!("Now I can sleep. zzzzz");
  37.         // 手动调用 drop 又要求闭包通过值获取 `farewell`。
  38.         // 现在需要 `FnOnce`。
  39.         mem::drop(farewell);
  40.     };
  42.     // 以闭包作为参数，调用函数 `apply`。
  43.     apply(diary);
  45.     // 闭包 `double` 满足 `apply_to_3` 的 trait 约束。
  46.     let double = |x| 2 * x;
  48.     println!("3 doubled: {}", apply_to_3(double));
  49. }

参见：

std::mem::drop, Fn, FnMut, 和 FnOnce