试图理解 Rust 中的可变闭包

Question

我是 Rustacean 的新手（完成了 rustacean 课程，到目前为止非常享受）。我在 Rust 书中的一些闭包示例上遇到了麻烦。特别是这个：

fn main() {     

    let mut list = vec![1, 2, 3];     

    let mut borrows_mutably = || list.push(7);      

    borrows_mutably();     
} 

我们需要将关闭声明为

mut

这一事实对我来说很难理解。而且确实需要它，因为如果您不将其声明为 mut，编译器会抱怨：

calling `borrows_mutably` requires mutable binding due to mutable borrow of `list`
   |         |
   |         help: consider changing this to be mutable: `mut borrows_mutably`
   |
   |     borrows_mutably();
   |     ^^^^ cannot borrow as mutable

我在这里和那里阅读了很多帖子，我的理解是需要将闭包定义为

mut

，因为它正在改变其环境。不知道这个直觉对不对……

无论如何，玩另一个闭包我发现了一个打破我理解的例子。这个：

fn main() {
    let mut num_ops = 0;
    let func = |r: &i32| {
        num_ops += 1;
        r.abs()
    };
    let mut list = [-3, 1, 5];
    list.sort_by_key(func);
    println!("{:?}, {}", list, num_ops);
}

我有一个闭包，用于按绝对值对整数列表进行排序，并计算发生的操作次数。显然，这个闭包也在改变它的环境。但是在这种情况下我不需要将其声明为

mut

，因为看起来我没有在我的代码中调用闭包，而是将它传递给另一个函数（

sort_by_key

），而这个函数又会调用它.为什么会有这种行为？

我觉得它超级混乱。事实上，如果我没有将函数传递给

sort_by_key

而是直接调用它，我会得到同样的错误（

cannot borrow func as mutable...

）。

Answer 1

我在这里和那里阅读了很多帖子，我的理解是需要将闭包定义为

mut

，因为它正在改变其环境。不知道这个直觉对不对……

是的，这是正确的。在引擎盖下，闭包值捕获对

list

的可变引用。换句话说，

borrows_mutably

值包含一个

&mut Vec<_>

并且正是通过这个引用调用了

Vec::push

。

那么为什么

borrows_mutably

需要声明

mut

？首先，请注意通过共享引用访问可变引用不允许可变访问。这就是为什么

FnMut

闭包的调用签名需要

&mut self

—— 如果需要

&self

那么

&mut

将在

&

后面，并且

& &mut

的行为与

& &

相同。因为

FnMut

调用必须采取

&mut self

，所以需要声明

borrows_mutably

mut

.

但在这种情况下我不需要将其声明为

mut

，因为看起来我没有在我的代码中调用闭包，而是将它传递给另一个函数（

sort_by_key

），该函数又将调用它。

可变性是绑定的属性，而不是值的属性。如果您采用不可变绑定并将其分配给可变绑定，则可以改变它。

例如编译失败：

let foo = vec![1];
foo.push(2);

但这确实编译！

let foo = vec![1];
let mut foo2 = foo;
foo2.push(2);

我们只是将

foo

中的值移动到一个不同的可变绑定中。现在我们可以改变它了。

sort_by_key

也发生了同样的事情，只是它被函数调用混淆了。当您将闭包传递给此函数时，您是在 放弃它。

sort_by_key

函数在可变绑定 中接收此参数，现在可以在其中调用它：

pub fn sort_by_key<K, F>(&mut self, mut f: F)
//                                  ^^^

请注意，

f

的可变性 not 是函数签名的一部分，这就是它没有出现在文档中的原因。参数的可变性是函数私有的细节——函数是否计划改变它被赋予的任何值与调用者无关。

澄清一下，

FnMut

闭包值可以存储在不可变绑定中，但不能从那里调用。它需要被移动到一个可变绑定中才能被调用。

list.sort_by_key(func);

行是您代码中的作用，只是不是很明显。