从函数返回闭包

Question

注意：这个问题是在Rust第一次稳定发布之前提出的。之后发生了很多变化，函数中使用的语法甚至不再有效。尽管如此，Shepmaster的答案仍然非常出色，这使得这个问题值得保留。

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最后，未装箱的封闭装置着陆了，所以我正在试验它们，看看你能做些什么。

我有这个简单的功能：

fn make_adder(a: int, b: int) -> || -> int {
    || a + b
}

但是，我得到一个missing lifetime specifier [E0106]错误。我试图通过将返回类型更改为||: 'static -> int来解决此问题，但后来我又得到了另一个错误cannot infer an appropriate lifetime due to conflicting requirements。

如果我理解正确，关闭是未装箱的，所以它拥有a和b。我觉得它需要一辈子似乎很奇怪。我怎样才能解决这个问题？

Answer 1

从Rust 1.26开始，你可以使用impl trait：

fn make_adder(a: i32) -> impl Fn(i32) -> i32 {
    move |b| a + b
}

fn main() {
    println!("{}", make_adder(1)(2));
}

这允许返回未装箱的闭包，即使无法指定闭包的确切类型。

如果其中任何一个属实，这对你没有帮助：

1. 您在此版本之前定位Rust
2. 你的函数有任何条件：

   fn make_adder(a: i32) -> impl Fn(i32) -> i32 {
       if a > 0 {
           move |b| a + b
       } else {
           move |b| a - b
       }
   }

   这里没有一种返回类型;每个封口都有一种独特的，不可媲美的类型。
3. 您需要能够出于任何原因命名返回的类型：

   struct Example<F>(F);
   
   fn make_it() -> Example<impl Fn()> {
       Example(|| println!("Hello"))
   }
   
   fn main() {
       let unnamed_type_ok = make_it();
       let named_type_bad: /* No valid type here */ = make_it();
   }

   你不能（yet）使用impl SomeTrait作为变量类型。

在这些情况下，您需要使用间接。常见的解决方案是特征对象，如the other answer中所述。

Answer 2

可以在Boxes中返回闭包，也就是说，作为实现某些特征的特征对象：

fn make_adder(a: i32) -> Box<Fn(i32) -> i32> {
    Box::new(move |b| a + b)
}

fn main() {
    println!("{}", make_adder(1)(2));
}

（试试吧here）

还有an RFC（its tracking issue）添加了未装箱的抽象返回类型，它允许按值返回闭包，没有框，但这个RFC被推迟了。根据RFC中的讨论，似乎最近已经完成了一些工作，因此有可能相对较快地提供未装箱的抽象返回类型。

Answer 3

||语法仍然是旧的盒装闭包，所以这不起作用，因为它以前没有。

并且，即使使用正确的盒装闭包语法|&:| -> int也无法工作，因为它实际上只是某些特征的糖。目前，糖的语法是|X: args...| -> ret，其中X可以是&，&mut或没有，对应于Fn，FnMut，FnOnce特征，你也可以为非糖形式写Fn<(args...), ret>等。糖可能会发生变化（可能像Fn(args...) -> ret）。

每个未装箱的闭包都有一个由编译器在内部生成的唯一的，不可命名的类型：讨论未装箱的闭包的唯一方法是通过泛型和特征界限。特别是写作

fn make_adder(a: int, b: int) -> |&:| -> int {
    |&:| a + b
}

就像写作一样

fn make_adder(a: int, b: int) -> Fn<(), int> {
    |&:| a + b
}

即说make_adder返回一个未装箱的特质值;目前没有多大意义。首先要尝试的是

fn make_adder<F: Fn<(), int>>(a: int, b: int) -> F {
    |&:| a + b
}

但是这就是说make_adder正在返回调用者选择的任何F，而我们想说它返回一些固定（但“隐藏”）类型。这需要abstract return types，它基本上说，“返回值实现了这个特性”，同时仍然是未装箱和静态解决的。在那个（暂时关闭的）RFC的语言中，

fn make_adder(a: int, b: int) -> impl Fn<(), int> {
    |&:| a + b
}

或者用封糖。

（另一个小问题：我不是100％肯定关于未装箱的闭包，但是旧的闭包当然仍然通过引用捕获事物，这是另一个沉淀代码的问题。这在#16610中正在纠正。）