面试题：Rust闭包基础与应用

闭包捕获变量的方式

按值捕获（Copy类型）：
- 捕获方式：当闭包捕获的变量实现了Copy trait时，闭包会按值捕获变量。这意味着闭包获取变量的一份拷贝，而原始变量仍然可以在闭包外部继续使用。
- 所有权和生命周期：闭包对捕获的变量有独立的所有权，其生命周期与闭包本身的生命周期相同。当闭包超出作用域时，捕获的变量也会被释放（如果有需要释放的资源）。
- 示例：

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

在这个例子中，num是i32类型，实现了Copy trait。闭包closure按值捕获num，并且num在闭包调用后仍然可以在外部使用。

按值捕获（非Copy类型）：
- 捕获方式：对于没有实现Copy trait的类型，闭包会获取变量的所有权。这意味着原始变量在闭包创建后不能在闭包外部使用。
- 所有权和生命周期：闭包获得变量的所有权，变量的生命周期与闭包的生命周期绑定。当闭包超出作用域时，变量所占用的资源会被释放。
- 示例：

fn main() {
    let s = String::from("hello");
    let closure = move || println!("The string is: {}", s);
    // println!("s is not available here: {}", s); // 这行会编译错误
    closure();
}

这里，s是String类型，没有实现Copy trait。闭包closure通过move关键字获取String的所有权，所以println!试图使用 s时会导致编译错误。

按引用捕获：
- 捕获方式：闭包可以按引用捕获变量，这样闭包不会获取变量的所有权，原始变量仍然可以在闭包外部使用。
- 所有权和生命周期：闭包持有对变量的引用，引用的生命周期受Rust的借用规则限制。闭包的生命周期不能超过它所引用变量的生命周期。
- 示例：

fn main() {
    let mut num = 5;
    let closure = || num += 1;
    closure();
    println!("num after closure: {}", num);
}

在这个例子中，闭包按引用捕获num，因为闭包并没有获取num的所有权，所以可以在闭包外部修改和使用num。

闭包在迭代器方法中的应用场景及原理

filter方法：
- 应用场景：filter方法用于根据特定条件过滤迭代器中的元素。闭包作为filter的参数，定义了过滤条件。只有满足闭包条件的元素才会被保留在结果迭代器中。
- 原理：filter方法遍历迭代器中的每个元素，并将每个元素传递给闭包。闭包返回一个bool值，true表示保留该元素，false表示丢弃该元素。最终，filter方法返回一个新的迭代器，其中只包含满足条件的元素。
- 示例：

fn main() {
    let numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5];
    let even_numbers: Vec<i32> = numbers.iter().filter(|&num| num % 2 == 0).cloned().collect();
    println!("Even numbers: {:?}", even_numbers);
}

这里闭包|&num| num % 2 == 0定义了过滤偶数的条件，filter方法根据这个条件过滤出偶数。

map方法：
- 应用场景：map方法用于对迭代器中的每个元素应用一个转换函数。闭包作为map的参数，定义了转换逻辑，将每个元素转换为新的元素。
- 原理：map方法遍历迭代器中的每个元素，并将每个元素传递给闭包。闭包对元素进行转换并返回新的元素，map方法返回一个新的迭代器，其中包含转换后的元素。
- 示例：

fn main() {
    let numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5];
    let squared_numbers: Vec<i32> = numbers.iter().map(|num| num * num).collect();
    println!("Squared numbers: {:?}", squared_numbers);
}

闭包|num| num * num将每个元素平方，map方法将这些平方后的结果收集到一个新的Vec中。

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面试题：Rust闭包基础与应用

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闭包捕获变量的方式

闭包在迭代器方法中的应用场景及原理