如何创建一个避免捕获变量的冗余克隆的闭包？答案

【问题标题】：How do I make a closure that avoids a redundant clone of captured variables?如何创建一个避免捕获变量的冗余克隆的闭包？
【发布时间】：2019-01-15 00:07:29
【问题描述】：

我正在尝试实现经典的make_adder 函数，该函数接受一个可添加的事物并返回一个闭包，该闭包接受另一个可添加的事物并返回总和。这是我的尝试：

use std::ops::Add;

fn make_adder<T: Add + Clone>(x: T) -> impl Fn(T) -> T::Output {
    move |y| x.clone() + y
}

因为我不想将T 限制为Copy，所以我在闭包内调用clone()。我认为这也意味着总会有一个多余的x 被闭包捕获为“原型”。我能以某种方式做得更好吗？

【问题讨论】：

标签： rust closures clone

【解决方案1】：

实际上，您无法避免这种情况。你永远不知道闭包是否会被再次调用；您将需要保留该值以防万一。在分析确定这是一个瓶颈之前，我不会担心执行克隆。

在某些情况下，您可以将闭包类型更改为 FnOnce，这强制它只能被调用一次：

fn make_adder<T>(x: T) -> impl FnOnce(T) -> T::Output
where
    T: Add,
{
    move |y| x + y
}

在其他情况下，您也许可以为问题添加一些间接性。例如，不是传递T，而是传递一个生成T 的闭包（可能不是通过克隆它自己的捕获变量...）。这个T总是可以直接消费的：

fn make_adder<T>(x: impl Fn() -> T) -> impl Fn(T) -> T::Output
where
    T: Add,
{
    move |y| x() + y
}

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您使用支持在引用上添加的类型（可能所有有用的类型都支持，包括内置数字类型），也许您可以使用引用。

fn make_adder<T, U>(x: T) -> impl Fn(T) -> U
where
    for<'a> &'a T: Add<T, Output = U>,
{
    move |y| &x + y
}

或

fn make_adder<'a, T>(x: &'a T) -> impl Fn(T) -> <&'a T as Add<T>>::Output
where
    &'a T: Add<T>,
{
    move |y| x + y
}

【讨论】：

第一个并没有真正解决问题，AFAICT。闭包仍然拥有一个值的副本，除了闭包本身之外，其他任何东西都不会使用它。
@Shepmaster 它避免了闭包内的clone()，这是OP的关注点之一。我同意第二个可能会更好，如果您愿意让调用者通过参考。
我的意思是，您可以通过创建另一个名称不同的特征来“避免 clone”，但正如我看到的 OP 问题，根本问题是“浪费”的对象。