为什么 sort_by_key 函数需要类型为 FnMut 的闭包，而不是 Fn？

Question

我刚开始学习Rust编程，并阅读了Rust书籍中的闭包章节。书中提到sort_by_key函数需要FnMut类型的闭包，但是我想知道如果sort_by_key函数捕获的项没有被闭包改变，为什么不能将其改为Fn类型？

- Harry

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这样可以编写更加灵活的代码。请注意，FnMut不会改变其参数，而是会改变其捕获的环境。因此，它可以接受比Fn更多的闭包函数。 - Aleksander Krauze

进一步解释Alexander所说的，显然FnOnce无法工作，因为sort_by_key需要调用闭包不止一次。这就使得FnMut成为最灵活的选择。 - PitaJ

@PitaJ OP问为什么Fn不起作用，但是你的评论解释了为什么FnOnce不起作用，显然这是行不通的。 - Haris Muzaffar

@AleksanderKrauze，您能否分享一个例子，说明当您说FnMut不会改变其参数，而是改变其捕获的环境时，它的闭包如何改变其捕获环境？换句话说，sort_by_key的闭包如何改变其捕获环境？ - Haris Muzaffar

Answer 1

FnMut是Fn的超级特性。这意味着任何Fn的实例都可以在期望FnMut的地方使用。

也许可以通过下面这个来自FnMut文档的示例来解释一下：

fn do_twice<F>(mut func: F)
where F: FnMut()
{
    func();
    func();
}

fn main() {
    let mut x: usize = 1;
    {
        let add_two_to_x = || x += 2;
        do_twice(add_two_to_x);
        let print_stuff = || println!("Awesome!");        
        do_twice(print_stuff);
    }
    println!("{x}");  
}

请注意在上面的例子中，add_two_to_x 需要 FnMut 才能工作，而不能使用 Fn，而print_stuff 则两者都可以使用。

因此，使用 FnMut 时（作为使用者），您有自由设计一个可以修改其环境的闭包，但并非必须这样做。而使用 Fn 时则会更加受限制。

- at54321

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很明显，FnMut 是 Fn 的超集，但是 sort_by_key 的闭包似乎并没有改变它的环境，这清楚地表明它根本不需要 FnMut。 - Haris Muzaffar

sort_by_key 接受 FnMut，这意味着如果需要，您可以传递一个修改该闭包捕获环境的闭包。 - PitaJ

我明白你的意思。谢谢。 - Haris Muzaffar

@PitaJ 你有一个例子可以展示在sort_by_key中传递一个会改变捕获值的闭包吗？对我来说，这看起来像是一种代码异味，更合理的做法是防止这种情况发生，但也许有一些我没有考虑到的合法用例。 - undefined