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Rust中的函数指针详解

2023-05-18 14:33

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什么是函数指针

通过函数指针允许我们使用函数作为另一个函数的参数。函数的类型是 fn (使用小写的 ”f” )以免与 Fn 闭包 trait 相混淆。fn 被称为 函数指针(function pointer)。指定参数为函数指针的语法类似于闭包。

函数指针类型(使用关键字 fn 写出)指向那些在编译时不必知道函数标识符的函数。它们也可以由函数项类型或非捕获(non-capturing)闭包经过一次自动强转(coercion)来创建

如何在Rust中定义和使用函数指针

下面是一个简单的代码示例,它演示了如何在Rust中定义和使用函数指针:

fn add_one(x: i32) -> i32 {
x + 1 
} 
fn do_twice(f: fn(i32) -> i32, arg: i32) -> i32 {
f(arg) + f(arg) 
} 
fn main() { 
let answer = do_twice(add_one, 5);
println!("The answer is: {}", answer); 
}

这会打印出 The answer is: 12。do_twice 中的 f 被指定为一个接受一个 i32 参数并返回 i32 的 fn。接着就 可以在 do_twice 函数体中调用 f。在 main 中,可以将函数名 add_one 作为第一个参数传递给 do_twice。

函数指针与闭包的区别

函数指针和闭包都可以用来表示可调用对象,但它们之间有一些重要的区别。其中一个区别是,闭包可以捕获其周围环境中的变量,而函数指针则不能。

不同于闭包,fn 是一个类型而不是一个 trait,所以直接指定 fn 作为参数而不是声明一个带有 Fn 作为 trait bound 的泛型参数。

函数指针实现了所有三个闭包 trait(Fn、FnMut 和 FnOnce),所以总是可以在调用期望闭包的函数时 传递函数指针作为参数。

倾向于编写使用泛型和闭包 trait 的函数,这样它就能接受函数或闭包作为参数。 一个只期望接受 fn 而不接受闭包的情况的例子是与不存在闭包的外部代码交互时:C 语言的函数可以接受函数作为参数,但 C 语言没有闭包。

函数指针的应用场景

函数指针的优缺点

函数指针的优点之一是它们没有运行时开销。这意味着它们可以在不影响性能的情况下用于表示可调用对象。

但是,函数指针也有一些局限性。例如,它们不能捕获其周围环境中的变量,这使得它们不如闭包灵活。此外,函数指针只能指向那些在编译时已知的函数,这意味着它们不能用于表示匿名函数。

Rust中的函数指针是一种强大的工具,可以用于实现回调函数、动态分发和多态等功能。Rust的函数指针具有类型安全和内存安全的特性,可以避免常见的编程错误。在使用函数指针时,需要注意函数签名的匹配和生命周期的管理。Rust中的函数指针可以与闭包、trait和泛型等特性结合使用,实现更加灵活和高效的编程模式。总之,函数指针是Rust中不可或缺的一部分,掌握它的使用方法可以提高代码的可读性和可维护性。

到此这篇关于Rust中的函数指针详解的文章就介绍到这了,更多相关Rust中的函数指针内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!

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