[!info] related notes

• 所属 MOC：错误与资源 · 学习路线
• 前置概念：函数、所有权、借用
• 后续概念：迭代器、线程
• 容易混淆：普通函数指针

Rust 闭包

这个概念为什么出现

要把一小段逻辑就地传给 map/thread::spawn，并捕获周围变量。
闭包是带环境的匿名函数。

[!abstract] 一句话理解 闭包 |args| expr 可捕获环境；由闭包体如何使用捕获值决定实现哪些 Fn/FnMut/FnOnce，决定能调用几次以及能否修改/搬走环境。

最小可运行示例

场景：价格引擎——捕获折扣率的闭包批量映射

促销活动有统一折扣率；对价格列表用闭包映射折后价。

// 业务意图：用捕获的折扣率批量计算折后价。
// 教学点：闭包捕获；map；move 闭包预告。

fn main() {
    let discount_pct = 85u32;

    let prices = [1000u32, 2000, 500];
    let discounted: Vec<u64> = prices
        .iter()
        .map(|p| u64::from(*p) * u64::from(discount_pct) / 100)
        .collect();
    println!("{discounted:?}");
}

建议运行：cargo run

期望输出：

[850, 1700, 425]

结合场景再看三个关注点

1. 闭包自动捕获 discount_pct
2. 迭代器 API 依赖闭包
3. 线程场景常要 move 闭包 转移所有权

核心概念与准确模型

Trait	能力
FnOnce	调用按值接收闭包，可移出捕获值；所有闭包都实现
FnMut	调用借用 &mut self，可修改捕获状态但不移出非 Copy 捕获值
Fn	调用借用 &self，不需独占修改或移出捕获状态

语法：

let add = |a, b| a + b;
assert_eq!(add(1_i32, 2_i32), 3); // 调用提供推断信息
let add = |a: i32, b: i32| -> i32 { a + b };

Fn: FnMut: FnOnce 是能力包含关系。只知道 F: FnOnce 的调用者最多能消耗调用一次，不代表所有实现 FnOnce 的闭包都只能调用一次。

move 强制按值捕获（非 Copy 值移动、Copy 值复制），不决定调用 trait；move 捕获 String 后仅读取仍可实现 Fn。移动一个短生命周期引用不会延长其借用，也不会自动满足 static。

设计动机

• 就地定制算法
• 与所有权一致的捕获规则
• 零成本：常内联单态化

边界与误区

• 生命周期：闭包不能返回指向短暂捕获的引用
• 类型通常不可写出，靠推断与 impl Fn
• 递归闭包麻烦

[!warning] 常见误区：在 thread::spawn 里不 move 导致借用寿命不够 普通 spawn 要求闭包及返回值为 Send + static；move 仅转移捕获，不能修复其中短借用或 Rc。需要借用调用栈数据时可考虑 thread::scope。

工程实践

1. 短逻辑闭包，长逻辑命名函数
2. 明确 move 意图
3. 作为参数时写 impl Fn... 或泛型 bound
4. 测试可注入闭包做依赖替换

本节总结

• 闭包 = 函数 + 环境
• Fn 家族描述调用能力
• 迭代器/并发大量依赖

自测题

1. FnOnce 何时出现？
2. move 关键字作用？

参考答案

1. 所有闭包都实现 FnOnce；若调用时移出非 Copy 捕获值，则通常只实现 FnOnce，不能反复调用。
2. 强制按值捕获环境，常用于线程。

延伸阅读与资料来源

资料	类型	支撑内容
The Book — Closures	官方书	闭包
std::ops::Fn	标准库	Fn 家族