在 Rust 中，什么是`fn() -> ()`？答案

【问题标题】：In Rust, what is `fn() -> ()`?在 Rust 中，什么是`fn() -> ()`？
【发布时间】：2020-10-10 20:59:49
【问题描述】：

我掌握了 Fn（大写-F）特征：Fn、FnMut、FnOnce。我知道它们是特质，并且像特质一样工作。

但是fn（小写-f）呢？它在编辑器中得到了不同的颜色，这告诉我这不是一个特征。它也可以用于其他人无法使用的某些地方（反之亦然），尽管它在其他情况下的行为似乎相似。我在文档中找不到任何直接解释它的内容。

【问题讨论】：

标签： function rust traits

【解决方案1】：

Rust 有 3 种类函数类型：

Function items 是使用fn foo() {...} 创建函数时得到的结果。它也是类似元组的结构或枚举变体的构造函数的类型。函数项的大小为零（它们不包含数据），并且每个非泛型函数都有一个唯一的、不可命名的函数项类型。在错误消息中，编译器将这些“Voldemort 类型”显示为类似于fn() -> () {foo}（函数名称在{}）。
Closures 是类似于函数项的值，但闭包可能包含数据：它们从环境中捕获的任何变量的副本或引用。如您所知，您可以使用闭包语法 (|args| expression) 创建闭包。与函数项一样，闭包具有唯一的、不可命名的类型（由编译器呈现，类似于 [closure@src/main.rs:4:11: 4:23]）。
Function pointers 是您要问的：看起来像 fn() -> () 的类型。函数指针不能包含数据，但它们的大小不为零；顾名思义，它们是指针。函数指针可以指向函数项，也可以指向不捕获任何内容的闭包，但不能为空。

如果可能，函数项和闭包会自动强制转换为相关的函数指针类型，这就是let f: fn(i32) = |_| (); 起作用的原因：因为闭包不捕获任何内容，所以可以将其强制转换为函数指针。

所有三个类函数类型都实现了相关的Fn、FnMut 和FnOnce 特征（除了闭包可能不会实现Fn 或FnMut，具体取决于它们捕获的内容）。函数项和函数指针也实现了Copy、Clone、Send 和Sync（闭包仅在其所有内容都实现这些特征时才实现）。

在性能方面，函数指针是泛型和特征对象之间的折衷。它们必须被取消引用才能被调用，因此调用函数指针可能比直接调用函数项或闭包要慢，但仍比调用 dyn Fn trait 对象快，后者除了间接调用之外还涉及 vtable 查找。但是，在实际代码中，有许多变量会混淆幼稚的分析；如果性能差异对您很重要，您应该测量它而不是猜测哪个更快。

参考文献

【讨论】：

【解决方案2】：

这是一个function pointer type。

它仅指向一个函数，而不是一个闭包，因为它只包含函数的地址，而不是闭包所需的捕获环境。

Fn trait（大写 F）可以指代闭包或函数。

【讨论】：

我可以将闭包转换为fn。虽然，也许这隐含地禁止它捕获任何东西。
@brundolf 你猜对了，一个不捕获任何东西的闭包实际上是一个函数。

【解决方案3】：

fn 是函数指针的类型。另请参阅文档中的此处： https://doc.rust-lang.org/std/primitive.fn.html

【讨论】：