将 C++ std::function 存储在向量中的 Rust 等价物是什么？

Question

这是我试图实现的 C++ 等价物：

std::vector<std::function<int(int)>> funcs;
funcs.emplace_back([](int n) -> int { return n + 1; });
int result = funcs[0](33);

如何在 Rust 中编写上面的代码？

Answer 1

如果您不打算将函数移动到特定的任何地方，您可以让类型推断在代码块中为您完成工作，并且非常严格地定义您的闭包，就像它是一个普通变量（实际上，它是 - 它实现了Fn或FnMut)：

let my_lambda = |n| n+1;
println!("{}", my_lambda(33));

操场

如果您打算将此 lambda 移出堆栈，则需要将其装箱：

let my_lambda: Box<dyn Fn(u32) -> u32> = Box::new(|n| n + 1);
println!("{}", my_lambda(33));

操场

这里的原则保持不变，唯一真正的区别是 lambda 现在在堆上。

将它们存储在Vecthen 中变得相对简单，因为现在我们已经证明它们是“正常”类型。没有什么可以阻止您创建闭包向量，但是您需要将它们装箱（Vec要求每个元素都是Sized，并且无法通过签名来定位两个不同的闭包）并且它们需要具有相同的签名：

let my_vector: Vec<Box<dyn Fn(u16) -> u16>> = vec![
    Box::new(|i| i + 1),
    Box::new(|i| i - 1),
];
println!("{}", my_vector[0](33))

如果它们具有不同的签名，您将需要编写自己的结构来包含它们并通过签名对它们进行存储，这不是一项简单的任务。

基准案例：

• C++：

  let my_lambda = |n| n+1;
  println!("{}", my_lambda(33));
  

• 锈：

  fn main() {
     let mut lambdas:Vec<Box<Fn(u32) -> u32>> = vec![];
     for i in 0..10000000 {
       lambdas.push(Box::new(|i| i+1));
       lambdas[i](3);
     }
  }
  

编译选项：

• G++： -O3 --std=c++0x
• 货物： --release

结果：

• C++ 峰值堆大小：

  let my_lambda: Box<dyn Fn(u32) -> u32> = Box::new(|n| n + 1);
  println!("{}", my_lambda(33));
  

• Rust 峰值堆大小：

  let my_vector: Vec<Box<dyn Fn(u16) -> u16>> = vec![
      Box::new(|i| i + 1),
      Box::new(|i| i - 1),
  ];
  println!("{}", my_vector[0](33))
  

结论：

• C++std::function包装器是堆分配的。它包含的原始 lambda 本身是堆栈分配的，这种行为与 Rust 一致
• Rust 更擅长内存优化，占用 C++ 三分之一的堆大小
• Rust 在原始时间方面也更快