Rust中的Fn、FnMut 和 FnOnce都有什么区别？

在 Rust 中，Fn、FnMut和FnOnce是三个用于表示闭包类型的 trait。闭包是一种可以捕获其环境变量的函数。在创建闭包是会默认实现这几个 trait 中的一个。

以下是三个 trait 的区别：

•Fn：Fn是最基本的闭包 trait。它表示闭包可以捕获其环境变量的不可变引用。

•FnMut：FnMut表示闭包可以捕获其环境变量的可变引用。这意味着闭包可以修改其环境变量的值。

•FnOnce：FnOnce表示闭包只能调用一次。它表示闭包可以捕获其环境变量的所有权。这意味着闭包可以移动其环境变量的值。

以下是三个 trait 的一些示例：

// Fn

let add_one_closure = |x: i32| -> i32 {

let y = 10;

x + y

};

// FnMut

let add_two_closure = |mut x: i32| -> i32 {

x += 2;

x

};

// FnOnce

let consume_string_closure = |s: String| -> String {

println!("Consumed string: {}", s);

s

};

输出结果：

Consumed string: Hello, world!

总结：

•Fn：闭包可以捕获其环境变量的不可变引用。

•FnMut：闭包可以捕获其环境变量的可变引用。

•FnOnce：闭包只能调用一次，并可以捕获其环境变量的所有权。

选择哪个 trait 取决于闭包的用途。

• 如果闭包只需要读取环境变量的值，则可以使用Fntrait。

• 如果闭包需要修改环境变量的值，则可以使用FnMuttrait。

• 如果闭包只需要使用环境变量的值一次，则可以使用FnOncetrait。

以下是一些使用建议：

• 优先使用Fntrait，因为它是最通用的。

• 只有在需要修改环境变量的值时才使用FnMuttrait。

• 只有在需要使用环境变量的值一次时才使用FnOncetrait。

此外，Fn、FnMut和FnOnce还可以相互转换。

•Fn可以转换为FnMut和FnOnce。

•FnMut可以转换为FnOnce。

以下是转换示例：

// Fn -> FnMut

fn add_one(x: i32) -> i32 {

let y = 10;

x + y

}

let mut add_one_fnmut: FnMut(i32) -> i32 = add_one;

// FnMut -> FnOnce

fn add_two(mut x: i32) -> i32 {

x += 2;

x

}

let add_two_fnonce: FnOnce(i32) -> i32 = add_two;

从源码的角度看它们为什么能够转换：

pub trait FnOnce<Args: Tuple> {

...

}

pub trait FnMut<Args: Tuple>: FnOnce<Args> {

...

}

pub trait Fn<Args: Tuple>: FnMut<Args> {

...

}

从源码可以看出，Fn继承了FnMut，而FnMut又继承了FnOnce。这是类型逐渐泛化的过程，这就好像坤坤属于男人，男人属于灵长类一个道理。 Fn要求只能只能捕获环境变量，而FnMut不但捕获环境变量还需要修改环境变量，所以Fn一定能满足FnMut的条件。就像1是正整数，那么它必然也是整数。同样的，FnOnce要求拿到环境变量的所有权，如此一来，不管是Fn还是FnMut都是在没有所有权的基础上运行的，有了所有权那就是能无所无能了。因此，无论是Fn还是FnMut都可以

总结：

Fn、FnMut和FnOnce是三个用于表示闭包类型的 trait。选择哪个 trait 取决于闭包的用途。此外，Fn、FnMut和FnOnce还可以相互转换。