面试题：Rust闭包捕获变量性能基础

Question

在Rust中，闭包捕获变量有哪几种方式？每种方式对性能可能会产生怎样不同的影响？请举例说明。

Answer 1

在Rust中，闭包捕获变量有以下三种方式及其对性能的影响和示例：

1. 按值捕获（move闭包）
   • 性能影响：将变量的所有权转移到闭包中。如果变量较大，这可能会导致性能开销，因为涉及数据的移动。但在某些场景下，如闭包会被异步任务或线程使用时，这是必要的，能确保数据的所有权安全转移。
   • 示例：

fn main() {
    let data = vec![1, 2, 3];
    let closure = move || {
        println!("Data in closure: {:?}", data);
    };
    closure();
    // 这里data已经被移动到闭包中，不能再访问
    // println!("Data outside closure: {:?}", data); // 这行代码会报错
}

2. 按不可变引用捕获
   • 性能影响：闭包获取变量的不可变引用，不转移所有权。这种方式性能开销较小，因为只是借用了变量，适合于闭包只需要读取数据的场景。
   • 示例：

fn main() {
    let data = vec![1, 2, 3];
    let closure = || {
        println!("Data in closure: {:?}", data);
    };
    closure();
    println!("Data outside closure: {:?}", data);
}

3. 按可变引用捕获
   • 性能影响：闭包获取变量的可变引用，允许在闭包内修改变量。性能开销也较小，不过由于可变引用的独占性，会限制变量在闭包外部的访问，直到闭包结束。
   • 示例：

fn main() {
    let mut data = vec![1, 2, 3];
    let closure = || {
        data.push(4);
        println!("Data in closure: {:?}", data);
    };
    closure();
    println!("Data outside closure: {:?}", data);
}