闭包

你会学到什么

闭包是能捕获周围变量的匿名函数。
按捕获方式分为 Fn（只读）、FnMut（可变）、FnOnce（消费）。
move 把捕获的变量移动进闭包，常用于返回闭包或跨线程。

最小示例

let make_adder = |n: i32| move |x: i32| x + n;
let add_ten = make_adder(10);
assert_eq!(add_ten(3), 13);

运行代码

cd examples
cargo run -p rt_19_closures
cargo test -p rt_19_closures

代码讲解

把闭包当参数，用泛型 + trait bound 接收：

fn apply<F: Fn(i32) -> i32>(function: F, value: i32) -> i32 {
    function(value)
}

返回闭包用 impl Fn，并用 move 把捕获值的所有权交给闭包：

fn make_adder(n: i32) -> impl Fn(i32) -> i32 {
    move |value| value + n
}

需要修改捕获状态时，闭包是 FnMut：

fn make_counter() -> impl FnMut() -> i32 {
    let mut count = 0;
    move || { count += 1; count }
}

常见错误

返回借用了局部变量的闭包却没加 move：

fn make_adder(n: i32) -> impl Fn(i32) -> i32 {
    |value| value + n // ❌ n 在函数结束后失效
}

加上 move 让闭包获得 n 的所有权。

练习

写一个函数接受 FnMut 闭包并调用它三次。
用闭包 + make_adder 组合出一个“先加 1 再乘 2”的函数。

小结

闭包 = 匿名函数 + 环境捕获。Fn/FnMut/FnOnce 描述捕获强度，move 转移所有权。

下一步

闭包最常和迭代器搭配。下一章进入迭代器与函数式风格。

完整示例代码

下面是 examples/19_closures/ 的完整源码。无需 clone 仓库，直接在页面上阅读、复制、对照运行。

examples/19_closures/src/main.rs

//! 闭包与 Fn / FnMut / FnOnce。

/// 接受一个 Fn 闭包并调用它。
fn apply<F: Fn(i32) -> i32>(function: F, value: i32) -> i32 {
    function(value)
}

/// 返回一个捕获了 n 的闭包（impl Fn）。
fn make_adder(n: i32) -> impl Fn(i32) -> i32 {
    move |value| value + n
}

/// 返回一个会修改内部状态的 FnMut 闭包。
fn make_counter() -> impl FnMut() -> i32 {
    let mut count = 0;
    move || {
        count += 1;
        count
    }
}

fn main() {
    println!("apply double 5 = {}", apply(|x| x * 2, 5));

    let add_ten = make_adder(10);
    println!("add_ten(3) = {}", add_ten(3));

    let mut counter = make_counter();
    println!("counter: {} {} {}", counter(), counter(), counter());
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn applies_closure() {
        assert_eq!(apply(|x| x + 1, 41), 42);
    }

    #[test]
    fn adder_captures_value() {
        let add_five = make_adder(5);
        assert_eq!(add_five(10), 15);
    }

    #[test]
    fn counter_keeps_state() {
        let mut counter = make_counter();
        assert_eq!(counter(), 1);
        assert_eq!(counter(), 2);
        assert_eq!(counter(), 3);
    }
}

examples/19_closures/Cargo.toml

[package]
name = "rt_19_closures"
version.workspace = true
edition.workspace = true
publish.workspace = true