Rust 函数
关键要点
- Rust 函数使用
fn关键字定义，支持参数和返回值，研究表明它是程序的核心组件。 - 它似乎通过明确类型注解和表达式机制，确保代码安全和高效。
- 证据倾向于表明函数支持嵌套定义和作为一等公民传递，适合函数式编程风格。
函数定义
Rust 函数通过 fn 关键字定义，例如 fn add(x: i32, y: i32) -> i32 { x + y }。函数名通常使用蛇形命名法（如 another_function），参数必须指定类型，返回值用 -> 声明。
参数与返回值
函数可以有多个参数，每个参数需明确类型，如 fn print_labeled_measurement(value: i32, unit_label: char)。返回值可以是最后一个表达式（如 x + 1），或用 return 显式返回；无返回值时类型为 ()。
语句与表达式
Rust 是基于表达式的语言，语句（如 let x = 5;）不返回值，表达式（如 x + 1）计算并返回值。块 {} 也是表达式，其返回值是最后一个表达式（如 { let y = 3; y + 1 } 返回 4）。
详细报告
以下是对 Rust 函数的全面分析，基于多个权威中文资源整理，旨在为用户提供完整的讲解。
引言
Rust 函数是 Rust 语言中最基本的代码块，用于执行特定任务。它支持参数、返回值、嵌套定义等特性，体现了 Rust 作为一门多范式语言（包括函数式、命令式等）的设计理念。以下内容将详细探讨 Rust 函数的定义、参数、返回值、语句与表达式等关键概念，并提供示例和实践资源。
函数定义与基本语法
Rust 中的函数使用 fn 关键字定义，其基本形式为：
fn function_name(parameters) -> return_type {
// 函数体
}- 函数名：通常使用蛇形命名法（snake_case），即小写字母和下划线组合，例如
another_function。这是 Rust 的命名规范，编译器会警告非蛇形命名。 - 函数体：由一系列语句和可选的结尾表达式组成。例如：
fn main() {
println!("Hello, world!");
}- 函数调用：函数可以通过其名称和参数调用，例如
another_function();。Rust 的函数调用顺序与定义顺序无关，只要函数在作用域内即可调用。
根据 “Rust 程序设计语言 简体中文版”（[invalid url, do not cite]），函数是程序的入口点，main 函数是每个 Rust 程序的默认入口，无返回值（类型为 ()）。
参数与类型注解
Rust 是静态类型语言，函数参数必须明确指定类型。例如：
fn another_function(x: i32, y: f32) {
println!("x is {}, y is {}", x, y);
}- 参数列表中的每个参数都需要类型注解，如
x: i32。 - 多个参数用逗号分隔，例如：
fn print_labeled_measurement(value: i32, unit_label: char) {
println!("The measurement is: {}{}", value, unit_label);
}调用时如 print_labeled_measurement(5, 'h'); 输出 “The measurement is: 5h”。
根据 “Rust语言圣经(Rust Course)”（[invalid url, do not cite]），如果参数类型未指定，会导致编译错误，例如 fn another_function(x: i32, y) 会报错 “expected one of :, @, or |“。
返回值与表达式
函数可以返回值，需在参数列表后用 -> 声明返回类型。例如：
fn five() -> i32 {
5
}- 返回值可以是函数体中的最后一个表达式，例如
fn plus_one(x: i32) -> i32 { x + 1 }。 - 也可以使用
return关键字显式返回，例如fn plus_one(x: i32) -> i32 { return x + 1; }。 - 如果函数没有返回值，类型为单位类型
()，例如：
fn report<T: std::fmt::Debug>(item: T) {
println!("{:?}", item);
}特殊返回类型：
- 发散函数：返回类型为
!，表示函数永远不会返回，例如panic!或无限循环函数：
fn dead_end() -> ! {
panic!("崩溃吧！");
}根据 “Rust 程序设计语言 简体中文版”，如果函数体最后一个表达式后添加分号（如 x + 1;），会变成语句，返回值变为 ()，导致类型不匹配错误。
语句与表达式
Rust 是一门基于表达式的语言，这意味着大多数代码都是表达式，表达式会计算并返回一个值。相比之下，语句执行操作但不返回值。
- 语句：例如，
let x = 5;是一个语句，它执行变量绑定但不返回值。 - 表达式：例如，
x + 1是一个表达式，它计算并返回一个值，如6。 - 块（Block）：块是一个由
{}括起来的代码集合，块也是表达式，其返回值是块中最后一个表达式的值。例如：
let x = {
let y = 3;
y + 1 // 块的返回值
};
println!("{}", x); // 输出: 4注意，如果块的最后一个表达式后添加分号（;），则块的返回值为 ()，例如 { let y = 3; y + 1; } 返回 ()。
根据 “Rust 程序设计语言 简体中文版”，这是 Rust 与其他语言的重要区别，其他语言可能没有明确的语句与表达式区分。
函数的其他特性
- 嵌套函数：Rust 支持在函数内定义其他函数，例如：
fn outer() {
fn inner() {
println!("我是内部函数");
}
inner();
}- 函数作为一等公民：Rust 中的函数可以作为参数传递、返回值，也可以赋值给变量，例如：
fn apply<F>(f: F)
where
F: FnOnce(),
{
f();
}
fn main() {
let greeting = || println!("Hello!");
apply(greeting);
}根据 “Rust 劝退系列 09：函数”（[invalid url, do not cite]），这体现了 Rust 的函数式编程风格，函数是“一等公民”。
错误示例与注意事项
- 如果参数类型未指定，会导致编译错误，例如：
fn another_function(x: i32, y) {} // 错误：y 的类型未指定- 如果函数声明了返回类型但没有返回值，也会导致错误，例如：
fn plus_one(x: i32) -> i32 {
x + 1; // 分号使其成为语句，无法返回值
}根据 “Rust语言圣经(Rust Course)”，这种错误常见于初学者，需注意表达式与语句的区别。
实践资源
- 在线练习：Rust 函数练习
- 练习解答：Rust 函数练习解答
总结
Rust 函数是编写 Rust 程序的核心组件，支持参数、返回值、嵌套定义等特性。理解语句与表达式的区别以及函数的返回机制是掌握 Rust 函数的关键。推荐阅读以下资源以获取更深入的了解：
这些资源提供了从基础到高级的 Rust 函数知识，适合初学者和有经验的开发者参考。
表格：Rust 函数关键特性对比
| 特性 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| 函数定义 | 使用 fn 关键字，需指定参数和返回类型 | fn add(x: i32, y: i32) -> i32 { x + y } |
| 参数类型注解 | 必须明确参数类型，静态类型检查 | fn print(x: i32, y: f32) |
| 返回值 | 最后一个表达式或用 return，类型需声明 | fn five() -> i32 { 5 } |
| 语句与表达式 | 语句无返回值，表达式计算并返回值 | let x = 5; (语句), x + 1 (表达式) |
| 嵌套函数 | 支持函数内定义函数 | fn outer() { fn inner() { ... } inner(); } |
| 函数作为一等公民 | 可作为参数、返回值传递 | fn apply<F>(f: F) where F: FnOnce() { f(); } |
参考资料：