Указатели на функции
Мы говорили о том, как передавать замыкания в функции; вы также можете передавать обычные функции в функции! Эта техника полезна, когда вы хотите передать функцию, которую уже определили, вместо определения нового замыкания. Функции преобразуются в тип fn (с маленькой буквы f), не путать с треитом замыкания Fn. Тип fn называется указателем на функцию. Передача функций с указателями на функции позволит вам использовать функции в качестве аргументов для других функций.
Синтаксис для указания того, что параметр является указателем на функцию, похож на синтаксис замыканий, как показано в Листинге 19-27, где мы определили функцию add_one, которая прибавляет 1 к своему параметру. Функция do_twice принимает два параметра: указатель на функцию на любую функцию, которая принимает параметр типа i32 и возвращает i32, и одно значение типа i32. Функция do_twice вызывает функцию f дважды, передав ей значение arg, а затем складывает результаты двух вызовов функций. Функция main вызывает do_twice с аргументами add_one и 5.
Имя файла: src/main.rs
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}");
}
Листинг 19-27: Использование типа fn для приема указателя на функцию в качестве аргумента
Этот код выводит The answer is: 12. Мы указываем, что параметр f в do_twice является fn, который принимает один параметр типа i32 и возвращает i32. Затем мы можем вызвать f в теле do_twice. В main мы можем передать имя функции add_one в качестве первого аргумента для do_twice.
В отличие от замыканий, fn является типом, а не треитом, поэтому мы напрямую указываем fn в качестве типа параметра, а не объявляем обобщенный тип параметра с одним из треитов Fn в качестве ограничения треита.
Указатели на функции реализуют все три треита замыканий (Fn, FnMut и FnOnce), что означает, что вы всегда можете передать указатель на функцию в качестве аргумента для функции, которая ожидает замыкание. Лучше всего писать функции с использованием обобщенного типа и одного из треитов замыканий, чтобы ваши функции могли принимать как функции, так и замыкания.
Тем не менее, один пример того, когда вы захотите принимать только fn и не замыкания, — это когда взаимодействуете с внешним кодом, который не имеет замыканий: C-функции могут принимать функции в качестве аргументов, но у C нет замыканий.
В качестве примера того, где можно использовать либо инлайн-определенное замыкание, либо именованную функцию, рассмотрим использование метода map, предоставляемого треитом Iterator в стандартной библиотеке. Чтобы использовать функцию map для преобразования вектора чисел в вектор строк, мы могли бы использовать замыкание, вот так:
let list_of_numbers = vec![1, 2, 3];
let list_of_strings: Vec<String> = list_of_numbers
.iter()
.map(|i| i.to_string())
.collect();
Или мы могли бы назвать функцию в качестве аргумента для map вместо замыкания, вот так:
let list_of_numbers = vec![1, 2, 3];
let list_of_strings: Vec<String> = list_of_numbers
.iter()
.map(ToString::to_string)
.collect();
Обратите внимание, что мы должны использовать полностью квалифицированный синтаксис, о котором мы говорили в разделе "Расширенные треиты", потому что есть несколько функций с именем to_string.
Здесь мы используем функцию to_string, определенную в треите ToString, который стандартная библиотека реализовала для любого типа, который реализует Display.
Помните из раздела "Значения перечислений", что имя каждой варианта перечисления, которое мы определяем, также становится инициализаторной функцией. Мы можем использовать эти инициализаторные функции в качестве указателей на функции, которые реализуют треиты замыканий, что означает, что мы можем указать инициализаторные функции в качестве аргументов для методов, которые принимают замыкания, вот так:
enum Status {
Value(u32),
Stop,
}
let list_of_statuses: Vec<Status> = (0u32..20)
.map(Status::Value)
.collect();
Здесь мы создаем экземпляры Status::Value с использованием каждого значения u32 в диапазоне, для которого вызывается map, с использованием инициализаторной функции Status::Value. Некоторые предпочитают этот стиль, а некоторые предпочитают использовать замыкания. Они компилируются в один и тот же код, поэтому используйте тот стиль, который вам кажется более понятным.
