為什么相同簽名的 Rust 閉包不具有相同的類型？

Question

根據這個答案，Rust 將具有相同返回類型的異步塊和閉包視為不同類型。

為什么 Rust 將具有相同簽名的閉包視為不同類型？ 這是理論上的限制還是編譯器的限制？

在 Haskell 中，它們的處理方式相同。

Answer 1

AFAIK，Haskell 在堆上分配它們。 這相當於 Rust 中的Box<dyn Fn()> 。 由於您將它們裝箱，因此您知道大小將始終為2*usize （一個數據指針和一個 vtable 指針）。

默認情況下，Rust 不會裝箱。 相反，每個閉包都會獲得一個新的、不可命名的結構，其中包含所有捕獲的變量。 例如，以下內容：

let a: i32 = 123;
let closure = |b: i32| -> i32 { a + b };

翻譯成類似的東西（不完全是，但沒關系）：

struct Closure { a: i32 }
impl FnOnce<(i32,)> for Closure {
    type Output = i32;
    extern "rust-call" fn call_once(self, (b,): (i32,)) -> i32 {
        self.a + b
    }
}

這樣效率更高，本質上使閉包為零成本，但我們要付出的代價是不同的閉包在內存中有不同的布局。 因此，即使它們具有相同的簽名，它們也不相等，因此您不能返回其中之一。

此外，即使它們碰巧具有相同的布局，您仍然不能返回不同的閉包類型，因為閉包是靜態分派的。 我們不依賴 vtable 來查找閉包代碼，而是直接調用它。 同樣，這使它們成為零成本，這對 Rust 很重要，但意味着如果它們不是同一個閉包，您將不知道要調用什么代碼。

有一種特殊情況：不捕獲任何內容的閉包可以轉換為函數指針。 這就像一個沒有數據指針的 vtable，因為我們知道它們沒有數據：

let closure = if condition {
    || {} as fn()
} else {
    || {} as fn()
};