面试题：Rust中FnMut trait与可变闭包的基础使用

Question

请说明在Rust中，FnMut trait与可变闭包之间的关系，并编写一个使用可变闭包且涉及FnMut trait的简单示例代码，解释代码中FnMut trait是如何起作用的。

Answer 1

1. FnMut trait与可变闭包的关系：
   • 在Rust中，可变闭包（mutable closure）是一种闭包类型，它可以捕获其环境中的变量，并可以对这些变量进行可变访问。
   • FnMut trait是Rust中闭包实现的三个核心trait之一。实现了FnMut trait的闭包可以通过可变引用来调用，这意味着闭包在调用时可以修改其捕获的环境中的变量。可变闭包自动实现FnMut trait，因为可变闭包允许修改其捕获的变量，这与FnMut trait的功能相匹配。
2. 示例代码：

fn main() {
    let mut num = 5;
    let mut inc = |x| {
        num += x;
        num
    };
    let result = inc(3);
    println!("The result is: {}", result);
}

3. 代码中FnMut trait的作用解释：
   • 在上述代码中，inc是一个可变闭包。它捕获了num变量，并在闭包内部对其进行修改。
   • 因为inc是可变闭包，Rust自动为它实现了FnMut trait。当调用inc(3)时，实际上是通过FnMut trait提供的功能来进行调用的。FnMut trait允许闭包以可变引用的方式访问其捕获的变量（这里是num），从而使得闭包内部可以修改num的值。如果没有FnMut trait的支持，这种对捕获变量的可变访问和修改操作是不被允许的。