如何将盒装闭包传递给`take_while`？

Question

迭代器方法take_while 将闭包作为其参数。

例如：

fn main() {
    let s = "hello!";
    let iter = s.chars();
    let s2 = iter.take_while(|x| *x != 'o').collect::<String>();
    //                       ^^^^^^^^^^^^^
    //                          closure

    println!("{}", s2);   // hell
}

playground link

这对于简单的闭包很好，但是如果我想要一个更复杂的谓词，我不想直接写在take_while 参数中。相反，我想从函数中返回闭包。

我似乎无法让它工作。这是我天真的尝试：

fn clos(a: char) -> Box<Fn(char) -> bool> {
    Box::new(move |b| a != b)
}

fn main() {
    // println!("{}", clos('a')('b'));   // <-- true
    //                      ^--- Using the closure here is fine
    let s = "hello!";
    let mut iter = s.chars();
    let s2 = iter.take_while( clos('o') ).collect::<String>();
    //                           ^--- This causes lots of issues

    println!("{}", s2);
}

playground link

然而，事实证明它导致的错误很难理解：

error[E0277]: the trait bound `for<'r> Box<std::ops::Fn(char) -> bool>: std::ops::FnMut<(&'r char,)>` is not satisfied
  --> <anon>:11:23
   |
11 |         let s2 = iter.take_while( clos('o') ).collect::<String>();
   |                       ^^^^^^^^^^ trait `for<'r> Box<std::ops::Fn(char) -> bool>: std::ops::FnMut<(&'r char,)>` not satisfied

error[E0277]: the trait bound `for<'r> Box<std::ops::Fn(char) -> bool>: std::ops::FnOnce<(&'r char,)>` is not satisfied
  --> <anon>:11:23
   |
11 |         let s2 = iter.take_while( clos('o') ).collect::<String>();
   |                       ^^^^^^^^^^ trait `for<'r> Box<std::ops::Fn(char) -> bool>: std::ops::FnOnce<(&'r char,)>` not satisfied
   |
   = help: the following implementations were found:
   = help:   <Box<std::boxed::FnBox<A, Output=R> + 'a> as std::ops::FnOnce<A>>
   = help:   <Box<std::boxed::FnBox<A, Output=R> + Send + 'a> as std::ops::FnOnce<A>>

error: no method named `collect` found for type `std::iter::TakeWhile<std::str::Chars<'_>, Box<std::ops::Fn(char) -> bool>>` in the current scope
  --> <anon>:11:47
   |
11 |         let s2 = iter.take_while( clos('o') ).collect::<String>();
   |                                               ^^^^^^^
   |
   = note: the method `collect` exists but the following trait bounds were not satisfied: `Box<std::ops::Fn(char) -> bool> : std::ops::FnMut<(&char,)>`, `std::iter::TakeWhile<std::str::Chars<'_>, Box<std::ops::Fn(char) -> bool>> : std::iter::Iterator`

error: aborting due to 3 previous errors

我尝试了其他一些方法，包括使用FnBox，但没有成功。我没有太多使用闭包，所以我真的很想了解出了什么问题，以及如何解决它。

Related

Answer 1

您的代码中有两个问题。

首先，take_while 通过引用将值传递给函数（注意 where P: FnMut(&Self::Item) -> bool 中的 &），而您的闭包希望通过值接收它。

fn clos(a: char) -> Box<Fn(&char) -> bool> {
    Box::new(move |&b| a != b)
}

然后是Box<Fn(&char) -> bool> 没有实现FnMut(&char) -> bool 的问题。如果我们查看FnMut 的文档，我们会看到标准库提供了这些实现：

impl<'a, A, F> FnMut<A> for &'a F where F: Fn<A> + ?Sized
impl<'a, A, F> FnMut<A> for &'a mut F where F: FnMut<A> + ?Sized

好的，所以 FnMut 是为引用 Fn 的实现而实现的。我们手中有一个Fn trait 对象，它实现了Fn，所以这很好。我们只需要将Box<Fn> 变成&Fn。我们首先需要取消对框的引用，这会产生一个左值，然后引用这个左值来产生一个&Fn。

fn main() {
    let s = "hello!";
    let iter = s.chars();
    let s2 = iter.take_while(&*clos('o')).collect::<String>();
    println!("{}", s2);
}