fn 项和 fn 指针之间的实际区别是什么？

Question

fn func(_: i64) -> bool {
    true
}

fn func_of_func(callback: &fn(i64) -> bool, arg: i64) -> bool {
    (*callback)(arg)
}

fn main() {
    let is_positive = &func;
    println!("{}", func_of_func(is_positive, 8));
    println!("{}", func_of_func(is_positive, 8));
}

这不能编译：

error[E0308]: mismatched types
 --> src/main.rs:9:33
  |
9 |     println!("{}", func_of_func(is_positive, 8));
  |                                 ^^^^^^^^^^^ expected fn pointer, found fn item
  |
  = note: expected reference `&fn(i64) -> bool`
             found reference `&fn(i64) -> bool {func}`

为什么当我传递一个指针而不是fn时会出现这个错误？我想知道使用fn 和指向fn 的指针之间的实际区别。

Answer 1

fn(i64) -> bool 是already a function pointer，所以&fn(i64) -> bool 是对函数指针的引用。因为函数指针是Copy，所以你永远不应该写这个。

如果您正在编写一个将类似函数的东西作为参数的函数，您通常应该使用泛型（或impl Fn，如Mike Graham's answer，意思相同）：

fn func_of_func<F: FnOnce(i64) -> bool>(callback: F, arg: i64) -> bool {
    callback(arg)
}

这意味着当你用func这样的函数项调用func_of_func时，callback将被编译为直接函数调用而不是函数指针，这样更便于编译器优化。

如果不能将函数设为泛型（可能是因为它是对象安全 trait 的成员），您通常应该使用 trait 对象，它允许调用者传递闭包：

fn func_of_func(callback: &dyn Fn(i64) -> bool, arg: i64) -> bool { ... }
fn func_of_func(callback: &mut dyn FnMut(i64) -> bool, arg: i64) -> bool { ... }
// using `FnOnce` requires boxing
fn func_of_func(callback: Box<dyn FnOnce(i64) -> bool>, arg: i64) -> bool { ... }

函数指针应该只在函数绝对不能捕获任何东西时使用。它们对于使用 C 的 FFI 非常有用，并且作为泛型结构中 PhantomData 的类型参数。

参考文献

• In Rust, what is `fn() -> ()`?

Answer 2

你应该可以解决这个问题

fn func_of_func(callback: &fn(i64) -> bool, arg: i64) -> bool {
    (*callback)(arg)
}

fn main() {
    let is_positive = func;
    println!("{}", func_of_func(&is_positive, 8));
    println!("{}", func_of_func(&is_positive, 8));
}

或者更直接的方法是不添加间接级别

fn func_of_func(callback: fn(i64) -> bool, arg: i64) -> bool {
    callback(arg)
}

fn main() {
    let is_positive = func;
    println!("{}", func_of_func(is_positive, 8));
    println!("{}", func_of_func(is_positive, 8));
}

---

更常见的是使用Fn trait，它的好处是允许闭包和函数

fn func(x: i64) -> bool {
    true
}
    
fn func_of_func(callback: impl FnOnce(i64) -> bool, arg: i64) -> bool {
    callback(arg)
}

fn main() {
    let is_positive = func;
    println!("{}", func_of_func(is_positive, 8));
    println!("{}", func_of_func(is_positive, 8));
}