rust - 使用函数指针时为 "Expected fn item, found a different fn item"

Question

我有以下代码(Playground):

// Two dummy functions, both with the signature `fn(u32) -> bool`
fn foo(x: u32) -> bool {
    x % 2 == 0
}
fn bar(x: u32) -> bool {
    x == 27
}


fn call_both<F>(a: F, b: F)
where
    F: Fn(u32) -> bool,
{
    a(5);
    b(5);
}

fn main() {
    call_both(foo, bar);  // <-- error
}

对我来说，这似乎应该编译为 foo 和 bar 具有相同的签名:fn(u32) -> bool。然而，我收到以下错误:

error[E0308]: mismatched types
  --> src/main.rs:20:20
   |
20 |     call_both(foo, bar);
   |                    ^^^ expected fn item, found a different fn item
   |
   = note: expected type `fn(u32) -> bool {foo}`
              found type `fn(u32) -> bool {bar}`

同样的错误可以用这段代码触发:

let mut x = foo;
x = bar;  // <-- error

我还尝试再次将 bar 转换为函数指针类型:

let mut x = foo;
x = bar as fn(u32) -> bool;  // <-- error

这导致了一个稍微不同的错误:

error[E0308]: mismatched types
  --> src/main.rs:20:9
   |
20 |     x = bar as fn(u32) -> bool;
   |         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ expected fn item, found fn pointer
   |
   = note: expected type `fn(u32) -> bool {foo}`
              found type `fn(u32) -> bool`

我完全不明白这些错误。 什么是 fn 项与 fn 指针以及为什么 foo 和 bar 不同的 fn 项？

Answer 1

函数项与函数指针

当您通过名称引用函数时，您获得的类型不是函数指针(例如 fn(u32) -> bool)。相反，您会得到函数的 item 类型 的零大小值(例如 fn(u32) -> bool {foo})。

该值的大小为零，因为它不存储实际的函数指针。类型完美地标识了函数，因此无需在类型中存储实际数据。这有几个优点，主要是关于更容易优化。函数指针就像您对其他语言的期望一样:它存储函数的地址。

函数指针通过存储的地址指向函数； 功能项通过类型信息引用功能。

在许多情况下，函数项可以强制转换为函数指针，例如:作为函数的参数和在 let _: fn(u32) -> bool = foo; 语句中。此外，您可以将函数项显式转换为函数指针:foo as fn(u32) -> bool。

您可以在 function items 上的引用资料中阅读有关此主题的更多信息, function pointers和 coercion .

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解决你的问题

在您的情况下，编译器不够聪明，无法确定您想要 foo 和 bar 中的函数指针而不是函数项。当您调用 call_both(foo, bar) 时，编译器将泛型类型 F 设置为 fn(u32) -> bool {foo}，因为那是第一个参数的类型。然后它提示第二个参数没有相同的类型。

您可以通过明确指定F参数来解决这个问题:

call_both::<fn(u32) -> bool>(foo, bar);
call_both::<fn(_) -> _>(foo, bar);       // <-- even this works

指定类型后，编译器可以正确地将参数强制转换为函数指针。您还可以 as - 将第一个参数显式转换为 fn(u32) -> bool。

您也可以通过显式声明函数指针类型来修复第二个示例:

let mut x: fn(u32) -> bool = foo;
x = bar;

通常:在某处指定函数指针类型以触发强制转换会起作用。