Czy można dokonać rekurencyjnego zamknięcia w Rust?

Question

Jest to bardzo prosty przykład, ale jak chciałbym zrobić coś podobnego do:

let fact = |x: u32| { 
    match x { 
     0 => 1, 
     _ => x * fact(x - 1), 
    } 
}; 

wiem, że ten konkretny przykład można łatwo zrobić z iteracji, ale zastanawiam się, czy to możliwe, aby rekurencyjny funkcja w Rust dla bardziej skomplikowanych rzeczy (takich jak przechodzenie przez drzewa) lub jeśli zamiast tego muszę użyć mojego własnego stosu.

Answer 1

Istnieje kilka sposobów, aby to zrobić.

Możesz umieścić zamknięcia w strukturze i przekazać tę strukturę do zamknięcia. Można nawet określić elemencie inline w funkcji:

fn main() { 
    struct Fact<'s> { f: &'s Fn(&Fact, u32) -> u32 } 
    let fact = Fact { 
     f: &|fact, x| if x == 0 {1} else {x * (fact.f)(fact, x - 1)} 
    }; 

    println!("{}", (fact.f)(&fact, 5)); 
} 

ten omija problem mający typu (nieskończoną funkcję, która zaczyna się jako argument) i problemu fact nie została jeszcze zdefiniowana wewnątrz zamknięcia samemu, gdy pisze się let fact = |x| {...} i dlatego nie można tam go odnieść.

Ta funkcja działa w wersji 1.17, ale w przyszłości może stać się nielegalna, ponieważ w niektórych przypadkach jest niebezpieczna, zgodnie z informacjami podanymi w the blog post The Case of the Recurring Closure. Jest tu całkowicie bezpieczny, ponieważ nie ma mutacji.

---

Inną opcją jest po prostu napisz rekurencyjną funkcję jako fn elementu, który może być także zdefiniowane w funkcji inline:

fn main() { 
    fn fact(x: u32) -> u32 { if x == 0 {1} else {x * fact(x - 1)} } 

    println!("{}", fact(5)); 
} 

Działa to dobrze, jeśli nie muszą przechwycić niczego ze środowiska.

---

Jeszcze jedna opcja to użycie rozwiązania fn pozycji, ale wyraźnie przekazać args/Środowisko chcesz.

fn main() { 
    struct FactEnv { base_case: u32 } 
    fn fact(env: &FactEnv, x: u32) -> u32 { 
     if x == 0 {env.base_case} else {x * fact(env, x - 1)} 
    } 

    let env = FactEnv { base_case: 1 }; 
    println!("{}", fact(&env, 5)); 
} 

Wszystkie te elementy działają z rdzeniem 1.17 i prawdopodobnie działały od wersji 0.6. Zdefiniowane wewnątrz fn s nie różnią się od zdefiniowanych na najwyższym poziomie, z wyjątkiem tego, że są dostępne tylko w obrębie fn, które są zdefiniowane w środku.