作为输入参量

虽然 Rust 在捕获临时变量的方式大多选择不带标注，但在编写函数时，这种不确定性是不允许的。当以闭包作为输入参数时，闭包的完整类型必须使用以下的其中一种 trait 来标注。它们的受限程度依次递减，依次是（原文：In order of decreasing restriction, they are）：

  • Fn：闭包需要通过引用（&T）捕获
  • FnMut：闭包需要通过可变引用（&mut T）捕获
  • FnOnce：闭包需要通过值（T）捕获

在值传值（variable-by-variable）的基础上，编译器将以限制最少的方式来捕获变量。

例如考虑一个标注为 FnOnce 的参量。这意味着闭包可能通过 &T，&mut T 或 T 来捕获，但是编译器将根据所捕获变量在闭包的使用情况做出最终选择。

这是因为若移动语义（move）可能的话，则任意借用类型也应该是可行的。注意反过来就不再成立：如果参量是 Fn，那么通过 &mut T 或 T 捕获的情况就不允许了。

在下面的例子中，试着换换 Fn、FnMut 和 FnOnce 的使用，看看会发生什么：

  1. // 将闭包作为参数并调用它的函数。
  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. // 使用闭包并返回一个 `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` 从借用的数据创建属于自己的数据。
  24.     let mut farewell = "goodbye".to_owned();
  26.     // 捕获 2 个变量：通过引用方式的 `greeting` 和
  27.     // 通过值方式的 `farewell`。
  28.     let diary = || {
  29.         // `greeting` 使用引用方式：需要 `Fn`。
  30.         println!("I said {}.", greeting);
  32.         // 改变迫使 `farewell` 变成了通过可变引用来捕获。
  33.         // （原文：Mutation forces `farewell` to be
  34.         // captured by mutable reference.）
  35.         // 现在需要 `FnMut`。
  36.         farewell.push_str("!!!");
  37.         println!("Then I screamed {}.", farewell);
  38.         println!("Now I can sleep. zzzzz");
  40.         // 手动调用 drop 将 `farewell` 强制转成通过值来捕获。
  41.         // （原文：Manually calling drop forces `farewell` to
  42.         // be captured by value. Now requires `FnOnce`.）
  43.         // 现在需要 `FnOnce`。
  44.         mem::drop(farewell);
  45.     };
  47.     // 调用处理闭包的函数（原文：Call the function
  48.     // which applies the closure）。
  49.     apply(diary);
  51.     // `double` 满足 `apply_to_3` 的 trait 限定。
  52.     let double = |x| 2 * x;
  54.     println!("3 doubled: {}", apply_to_3(double));
  55. }

参见：

std::mem::drop, Fn, FnMut, 和 FnOnce