面试题：Rust闭包捕获变量的常见方式及区别

Question

在Rust中，闭包捕获变量有哪些常见方式？这些方式在所有权、借用等方面有什么区别？请举例说明。

Answer 1

1. 常见捕获方式
   • 按值捕获（move 语义）：闭包获取变量的所有权。
   • 按引用捕获（不可变借用）：闭包借用变量的不可变引用。
   • 按可变引用捕获（可变借用）：闭包借用变量的可变引用。
2. 区别
   • 按值捕获（move 语义）：
     • 所有权：变量所有权转移到闭包中。一旦闭包捕获变量，外部作用域不能再使用该变量。
     • 示例：

fn main() {
    let num = 5;
    let closure = move || {
        println!("The number is: {}", num);
    };
    // 下面这行代码会报错，因为num的所有权已被闭包拿走
    // println!("num: {}", num); 
    closure();
}

• 按引用捕获（不可变借用）：
  • 所有权：变量所有权仍在外部作用域，闭包只是借用不可变引用，外部作用域在闭包生命周期内可以继续使用该变量，但不能修改。
  • 示例：

fn main() {
    let num = 5;
    let closure = || {
        println!("The number is: {}", num);
    };
    println!("num: {}", num); 
    closure();
}

• 按可变引用捕获（可变借用）：
  • 所有权：变量所有权仍在外部作用域，闭包借用可变引用。在闭包使用该可变引用期间，外部作用域不能再使用该变量，以避免数据竞争。
  • 示例：

fn main() {
    let mut num = 5;
    let closure = || {
        num += 1;
        println!("The number is: {}", num);
    };
    // 下面这行代码会报错，因为闭包借用了num的可变引用
    // println!("num: {}", num); 
    closure();
}