rust学习二十.13、RUST的函数指针fn和匿名函数
<p>函数指针是一个好东西。</p><h1>一、简述</h1>
<p>函数指针就是执行一段函数代码的指针。</p>
<p>根据官方的说法，函数指针实现了FnOnce,FnMut,Fn特质。</p>
<p>由于函数指针是一种数据类型，所以rustc允许它作为函数/方法的参数，这样就给程序设计添加了不少的灵活性.</p>
<p>我估摸着，rust设计者就是为了让rust能够适应潮流：在函数/方法中直接传递匿名函数/闭包</p>
<p>一个典型的带有函数指针的rust函数定义如下：</p>
<div style="color: rgba(0, 0, 0, 1); background-color: rgba(255, 255, 255, 1); font-family: Consolas, "Courier New", monospace; font-weight: normal; font-size: 14px; line-height: 19px; white-space: pre">
<div><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">fn</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> do_twice(f: </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">fn</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">(i32) </span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">-></span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> i32, arg: i32) </span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">-></span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> i32 </span></div>
<div><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">这种定义方式其实某种程度上更加符合我的思维方式。</span></div>
<div> </div>
<div><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">在java中，我们不能那么定义，最多只能定义一个函数接口为参数，例如：</span></div>
<div> </div>
<div><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"><code>void Fight(Tool tool,Target tar)</code><br></span></div>
</div>
<p>它看起来不如rust来的那么明显。rust的定义能够让我立刻意识到这是函数指针参数（意味着这是一段代码）。</p>
<p>当然，只要愿意，应该也可以把函数指针以不那么明显的方式定义，后文有例子.</p>
<h1>二、示例</h1>
<pre class="highlighter-prismjs prismjs-lines-highlighted language-rust" tabindex="0"><code>fn add_one(x: i32) -> i32 {
x + 1
}
fn multiply_10(x: i32) -> i32 {
x * 10
}
typeFnPointer = fn(i32,i32) -> String;
fnlink(f: FnPointer, x:i32,y:i32) {
let dst= f(x,y);
println!("{}",dst);
}
/**
* 第一个参数是函数指针，fn指针实现了FnOnce,FnMut,Fn特质，所以可以接受匿名函数作为参数。
*/
fn do_twice(f: fn(i32) -> i32, arg: i32) -> i32 {
f(arg) + f(arg)
}
fn 书本例子() {
let list_of_numbers = vec!;
//利用rustc，象我这样的傻瓜也能写rust!
let list_of_strings: Vec<String> =
list_of_numbers.iter().map(|i| "0".to_owned()+&i.to_string()).collect();
println!("{:?}", list_of_strings);
let list_of_strings2: Vec<String> =
list_of_numbers.iter().map(ToString::to_string).collect();
println!("{:?}", list_of_strings2);
}
fn main() {
//封装再封装，就可以解决一些复杂问题，至于是否高效是另外一回事了.
let funcs=;
let numbers = ;
for i in 0..numbers.len() {
let answer1 = do_twice(funcs, numbers);
let answer2=do_twice(funcs, numbers);
println!("({}+1)*2= {},({}*10)*2={}",numbers,answer1,numbers,answer2);
}
// do_twice同时也能接受匿名函数,rust的解释：fn指针实现了FnOnce,FnMut,Fn特质，所以可以接受匿名函数作为参数。
println!("\n匿名函数也能被接受作为参数的演示....");
let answer3 = do_twice(|x| x * 2+99, numbers);
println!("{}经过处理后等于{}",numbers,answer3);
// 书本例子，让我们感兴趣是类似java等语言的流式操作
书本例子();
//类型别名
let link_to = |x:i32,y:i32| x.to_string()+&y.to_string();
link(link_to, 123,899);
}</code></pre>
<p> </p>
<p>上例基本模仿书本，主要演示两个问题：</p>
<p>1.函数指针如何定义</p>
<p>2.使用函数指针作为参数的函数，也能接收匿名函数为入参</p>
<p>另外顺便演示了如何让函数指针看起来不那么明显（效果上类似java等一些语言），以下代码用于达成这个目的：</p>
<pre class="highlighter-prismjs prismjs-lines-highlighted language-rust" tabindex="0"><code>typeFnPointer = fn(i32,i32) -> String;
fnlink(f: FnPointer, x:i32,y:i32) {
let dst= f(x,y);
println!("{}",dst);
}</code></pre>
<p> </p>
<p>如果函数指针比较复杂，也许用上别名也不错。</p>
<p>输出结果：</p>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/1177268/202504/1177268-20250410173759969-448960698.png"></p>
<h1>三、函数指针的替代方案</h1>
<p>在函数/方法中除了可以通过指定函数指针的方式来传递函数，其实还有几种方式：</p>
<p>1.利用特质绑定+通用类型</p>
<p>2.还是特质绑定+通用类型，只不过是另外一种书写形式</p>
<p>3.使用特质对象+动态分发dyn</p>
<p>以下就是例子：</p>
<pre class="highlighter-prismjs prismjs-lines-highlighted language-rust" tabindex="0"><code>/**
* 函数指针的替代者1-- 利用特质绑定
*/
fn batman<T: FnOnce(i32,i32)->String>(f:T) {
let result=f(1094,101);
println!("{}",result);
}
/**
* 函数指针的替代者2 -- 特质绑定的简化写法，rust 1.13引入的trait bound syntax
*/
fn eggman(f:impl FnOnce(i32,i32)->String) {
let result=f(1094,103);
println!("{}",result);
}
/**
* 函数指针的替代者3 -- 使用特质对象
*/
fn pigman(f:&dyn Fn(i32,i32)->String) {
let result=f(2094,103);
println!("{}",result);
}
fn main(){
batman(|x:i32,y:i32| x.to_string()+&y.to_string()+" 黑蝙蝠侠 🦇");
eggman(|x:i32,y:i32| x.to_string()+&y.to_string()+" 蛋蛋大侠 🥚🥚");
pigman(&|x:i32,y:i32| x.to_string()+&y.to_string()+" 猪猪侠士 🐷");
}</code></pre>
<p> </p>
<p>输出结果：</p>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/1177268/202504/1177268-20250410185459160-1030846689.png"></p>
<p>这里例子中，比较特殊的就是pigman的定义:</p>
<div style="color: rgba(101, 123, 131, 1); background-color: rgba(253, 246, 227, 1); font-family: Consolas, "Courier New", monospace; font-weight: normal; font-size: 14px; line-height: 19px; white-space: pre">
<div><span style="color: rgba(133, 153, 0, 1)">fn</span><span style="color: rgba(101, 123, 131, 1)"> </span><span style="color: rgba(38, 139, 210, 1)">pigman</span><span style="color: rgba(101, 123, 131, 1)">(</span><span style="color: rgba(38, 139, 210, 1)">f</span><span style="color: rgba(133, 153, 0, 1)">:&</span><span style="color: rgba(133, 153, 0, 1)">dyn</span><span style="color: rgba(101, 123, 131, 1)"> </span><span style="color: rgba(38, 139, 210, 1)">Fn</span><span style="color: rgba(101, 123, 131, 1)">(</span><span style="color: rgba(203, 75, 22, 1)">i32</span><span style="color: rgba(101, 123, 131, 1)">,</span><span style="color: rgba(203, 75, 22, 1)">i32</span><span style="color: rgba(101, 123, 131, 1)">)</span><span style="color: rgba(133, 153, 0, 1)">-></span><span style="color: rgba(203, 75, 22, 1)">String</span><span style="color: rgba(101, 123, 131, 1)">) </span></div>
</div>
<p>这里的定义比较特殊，用上了&dyn,为什么要这样了？</p>
<ul>
<li>因为特质对象必须使用动态分发，这是rust规定的</li>
<li>要使用&,是因为特质对象大小不确定，rustc不知道大小,所以只能加一个引用，以便构成一个指针（编译器可以知道大小）</li>
</ul>
<p>最后，pigman用了Fn，而不是FnOnce，这是因为FnOnce要求移出，要求移出则必须实现Copy。为了不Copy，所以改为Fn。</p>
<p>记住，rust中函数/方法本身也是一种类型。</p>
<h1>四、小结</h1>
<p>1.函数指针fn的存在某种程度上方便了程序设计-这让程序设计更加灵活</p>
<p>2.函数指针实现了FnOnce,FnMut,Fn,按照rust的说法就是可以定义一个匿名函数作为函数指针传递给函数/方法</p>
<p>3.函数指针的存在，使得编写代码某种程度上方便了部分程序员</p>
<p>4.事实上，就是没有函数指针，其实也有其它方式能过实现类似的效果</p>
<p> </p>
</div>
<div id="MySignature" role="contentinfo">
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