Rust 中的函数

在 Rust 中，函数是一段可重用的代码块，可以接收输入参数并返回一个结果。函数的定义以 fn 关键字开始，其格式如下：

fn function_name(parameter1: Type1, parameter2: Type2) -> ReturnType {
    // 函数体
    // 可以使用 return 关键字返回一个值
}

参数和返回值都有类型声明，但 Rust 的静态类型检查器往往能够自动推导类型，因此可以省略一些类型声明。

下面介绍 Rust 中函数的一些常用特性。

函数参数

Rust 中的函数参数可以有默认值，也支持可变参数。代码示例：

fn greet(name: &str, greeting: &str) {
    println!("{}, {}!", greeting, name);
}

fn greet_with_default(name: &str, greeting: &str) {
    if greeting.is_empty() {
        println!("Hello, {}!", name);
    } else {
        greet(name, greeting);
    }
}

fn greet_with_variadic(names: &[&str], greeting: &str) {
    for name in names {
        greet(name, greeting);
    }
}

fn main() {
    greet("Alice", "Good morning");
    greet_with_default("Bob", "");
    greet_with_variadic(&["Charlie", "Dave"], "Hi");
}

函数 greet() 接收两个 &str 类型的参数，分别代表名字和问候语。函数 greet_with_default() 也接受两个参数，但第二个参数有默认值，如果不传递就使用默认值。函数 greet_with_variadic() 接收一个 &[&str] 类型的参数和一个字符串参数，前者代表多个名字，后者代表问候语。

返回值

函数的返回值可以是任意类型，包括没有类型的 ()（即空元组）。Rust 通过函数体中的最后一行代码的结果来确定函数的返回值。代码示例：

fn get_max(num1: i32, num2: i32) -> i32 {
    if num1 > num2 {
        num1
    } else {
        num2
    }
}

fn do_nothing() {}

fn main() {
    let max_num = get_max(10, 20);
    println!("The maximum number is {}", max_num);

    let result = do_nothing();
    println!("The result of do_nothing() is {:?}", result);
}

函数 get_max() 接收两个 i32 类型的参数，返回其中的最大值。函数 do_nothing() 没有参数也没有返回值，其返回类型是 ()。在 main() 函数中，我们先使用 get_max() 函数计算出最大值，并打印输出。接着调用 do_nothing() 函数，并将其返回值赋值给 result，最后打印输出 result。

匿名函数

Rust 中的函数也可以是匿名的，我们称之为闭包（closure）。闭包可以捕获当前上下文中的变量，并有灵活的参数形式。代码示例：

fn main() {
    let greeting = "Hello";
    let add_suffix = |name: &str| {
        let full_name = format!("{} {}", name, "Rustacean");
        format!("{}, {}!", greeting, full_name)
    };

    let hello_alice = add_suffix("Alice");
    let hello_bob = add_suffix("Bob");
    println!("{}", hello_alice);
    println!("{}", hello_bob);
}

在 main() 函数里定义了一个字符串变量 greeting 和一个匿名函数 add_suffix。函数体内使用了 greeting 变量和传入的 name 参数，返回一个字符串。最后通过两次调用 add_suffix() 函数得到字符串 hello_alice 和 hello_bob，并打印输出。

Iterator 和高阶函数

Rust 中的 Iterator 提供了一组高度抽象的迭代器接口，也支持对迭代器进行操作的高阶函数，如 map()、filter()、fold() 等。这些函数可以被应用于各种不同的迭代器类型，包括数组、向量、哈希表等。代码示例：

fn main() {
    let nums = [1, 2, 3, 4, 5];
    let doubled_nums: Vec<i32> = nums.iter().map(|&x| x * 2).collect();
    println!("{:?}", doubled_nums);

    let filtered_nums: Vec<i32> = nums.iter().filter(|&x| x % 2 == 0).map(|&x| x + 1).collect();
    println!("{:?}", filtered_nums);

    let sum = nums.iter().fold(0, |acc, &x| acc + x);
    println!("The sum is {}", sum);
}

首先定义了一个整型数组 nums，接着使用 iter() 方法获得一个迭代器，然后分别对其应用 map()、filter()、fold() 函数，得到另外两个向量 doubled_nums 和 filtered_nums，以及一个整数 sum，最后打印输出。其中 map() 函数将迭代器中的元素都乘以 2，filter() 函数将迭代器中的偶数过滤出来并加 1，fold() 函数将迭代器中的所有元素累加起来。

总结

本文介绍了 Rust 中的函数，包括函数参数、返回值、匿名函数、闭包以及高阶函数。函数是 Rust 的基本语言结构之一，也是构建复杂应用程序的核心组件。熟练掌握 Rust 中函数的使用，对于开发高质量的 Rust 应用程序非常重要。