closures - 返回在 Rust 中捕获外部变量的闭包

Question

正如标题所述，我希望从具有一些初始可变状态的函数中返回一个闭包。在以下示例中，CowRow 是一个带有 time 字段的 struct。它还有一个 String 字段，因此不可复制。具体来说，我想要一个看起来像这样的函数:

pub fn agg1() -> Box<Fn(&CowRow)> {
    let res = 0;
    Box::new(move |r| { res += r.time; })
}

当然，这会产生错误:

src/queries.rs:9:25: 9:38 error: cannot assign to captured outer variable in an `Fn` closure
src/queries.rs:9     Box::new(move |r| { res += r.time; })
                                         ^~~~~~~~~~~~~
src/queries.rs:9:14: 9:41 help: consider changing this closure to take self by mutable reference
src/queries.rs:9     Box::new(move |r| { res += r.time; })
                              ^~~~~~~~

据我了解，Rust 需要知道返回值的大小，并且因为闭包从它们的环境中借用了它们的栈帧，所以我们需要引入 Box 和 move获取返回的大小并将闭包放在堆上。

在这个闭包环境中，有没有什么方法可以将 res 也放在堆上？或者以其他方式允许这种行为？我当然看过:Cannot borrow captured outer variable in an `Fn` closure as mutable但这似乎过于复杂，我不清楚在多个线程同时运行此功能的情况下这将如何执行。

我尝试的另一种技术是更改闭包以获取对 i32 的可变引用，我可以在 agg 函数之外对其进行初始化。示例:

pub fn agg0() -> Box<Fn(&CowRow, &mut i32)> {
    Box::new(move |r, &mut acc| { acc += r.time; })
}

但是，这会产生错误:

src/queries.rs:4:35: 4:48 error: re-assignment of immutable variable `acc` [E0384]
src/queries.rs:4     Box::new(move |r, &mut acc| { acc += r.time; })
                                                   ^~~~~~~~~~~~~
src/queries.rs:4:35: 4:48 help: run `rustc --explain E0384` to see a detailed explanation
src/queries.rs:4:28: 4:31 note: prior assignment occurs here
src/queries.rs:4     Box::new(move |r, &mut acc| { acc += r.time; })

这对我来说完全是个谜。

Answer 1

你需要在这里做两件事:使 res 可变，并返回一个 FnMut 闭包，而不是 Fn 闭包:

pub struct CowRow {
    time: u64,
}

pub fn agg1() -> Box<FnMut(&CowRow) -> u64> {
    let mut res = 0;
    Box::new(move |r| { res += r.time; res })
}

fn main() {
    let mut c = agg1();
    let moo = CowRow { time: 2 };
    println!("{:?}", c(&moo));
    println!("{:?}", c(&moo));
    println!("{:?}", c(&moo));
}

Fn 特性禁止实现者在被调用时改变自身。因为这个闭包正在修改它自己的状态，这意味着它不能是 Fn [1]。相反，您需要使用 FnMut，它确实允许改变闭包捕获的环境。

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[1]:当然，除非你涉及内部可变性。