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commit
7849737f02
@ -56,3 +56,171 @@ fn returns_long_type() -> Box<FnOnce() + Send + 'static> {
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<span class="caption">列表 19-31：在大部分地方使用名称很长的类型</span>
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类型别名通过减少项目中重复代码的数量来使其更加易于控制。这里我们为这个冗长的类型引入了一个叫做 `Thunk` 的别名，这样就可以如列表 19-32 所示将所有使用这个类型的地方替换为更短的 `Thunk`：
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```rust
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type Thunk = Box<FnOnce() + Send + 'static>;
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let f: Thunk = Box::new(|| println!("hi"));
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fn takes_long_type(f: Thunk) {
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// ...
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}
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fn returns_long_type() -> Thunk {
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// ...
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# Box::new(|| ())
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}
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```
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<span class="caption">列表 19-32：引入类型别名 `Thunk` 来减少重复</span>
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这样就读写起来就容易多了！为类型别名选择一个好名字也可以帮助你表达意图（单词 *thunk* 表示会在之后被计算的代码，所以这是一个存放闭包的合适的名字）。
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类型别名的另一个常用用法是与 `Result<T, E>` 结合。考虑一下标准库中的 `std::io` 模块。I/O 操作通常会返回一个 `Result<T, E>`，因为这些操作可能会失败。`std::io::Error` 结构体代表了所有可能的 I/O 错误。`std::io` 中大部分函数会返回 `Result<T, E>`，其中 `E` 是 `std::io::Error`，比如 `Write` trait 中的这些函数：
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```rust
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use std::io::Error;
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use std::fmt;
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pub trait Write {
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fn write(&mut self, buf: &[u8]) -> Result<usize, Error>;
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fn flush(&mut self) -> Result<(), Error>;
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fn write_all(&mut self, buf: &[u8]) -> Result<(), Error>;
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fn write_fmt(&mut self, fmt: fmt::Arguments) -> Result<(), Error>;
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}
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```
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这里出现了很多的 `Result<..., Error>`。为此，`std::io` 有这个类型别名声明：
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```rust
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type Result<T> = Result<T, std::io::Error>;
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```
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因为这位于 `std::io` 中，可用的完全限定的别名是`std::io::Result<T>`；也就是说，`Result<T, E>` 中 `E` 放入了 `std::io::Error`。`Write` trait 中的函数最终看起来像这样：
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```rust
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pub trait Write {
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fn write(&mut self, buf: &[u8]) -> Result<usize>;
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fn flush(&mut self) -> Result<()>;
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fn write_all(&mut self, buf: &[u8]) -> Result<()>;
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fn write_fmt(&mut self, fmt: Arguments) -> Result<()>;
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}
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```
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类型别名在两个方面有帮助：易于编写**并**在整个 `std::io` 中提供了一致的接口。因为这是一个别名，它只是另一个 `Result<T, E>`，这意味着可以在其上使用 `Result<T, E>` 的任何方法，以及像 `?` 这样的特殊语法。
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### 从不返回的 `!`，never type
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Rust 有一个叫做 `!` 的特殊类型。在类型理论术语中，它被称为 *empty type*，因为它没有值。我们更倾向于称之为 *never type*。这个名字描述了它的作用：在函数从不返回的时候充当返回值。例如：
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```rust
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fn bar() -> ! {
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```
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这读作“函数 `bar` 从不返回”，而从不返回的函数被称为**发散函数**（*diverging functions*）。不能创建 `!` 类型的值，所以 `bar` 也不可能返回。一个不能创建值的类型有什么用呢？如果你回想一下第二章，曾经有一些看起来像这样的代码，如列表 19-33 所重现的：
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```rust
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# let guess = "3";
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# loop {
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let guess: u32 = match guess.trim().parse() {
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Ok(num) => num,
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Err(_) => continue,
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};
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# break;
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# }
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```
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<span class="caption">列表 19-33：`match` 语句和一个以 `continue` 结束的分支</span>
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当时我们忽略了一些代码细节。在第六章中，我们学习了 `match` 的分支必须返回相同的类型。如下代码不能工作：
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```rust
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let guess = match guess.trim().parse() {
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Ok(_) => 5,
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Err(_) => "hello",
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}
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```
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这里的 `guess` 会是什么类型呢？它必须既是整型也是字符串，而 Rust 要求 `guess` 只能是一个类型。那么 `continue` 返回了什么呢？为什么列表 19-33 中会允许一个分支返回 `u32` 而另一个分支却以 `continue` 结束呢？
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正如你可能猜到的，`continue` 的值是 `!`。也就是说，当 Rust 要计算 `guess` 的类型时，它查看这两个分支。前者是 `u32` 值，而后者是 `!` 值。因为 `!` 并没有一个值，Rust 认为这是可行的，并决定 `guess` 的类型是 `u32`。描述 `!` 的行为的正式方式是 never type 可以与其他任何类型联合。允许 `match` 的分支以 `continue` 结束是因为 `continue` 并不真正返回一个值；相反它把控制权交回上层循环，所以在 `Err` 的情况，事实上并未对 `guess` 赋值。
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never type 的另一个用途是 `panic!`。还记得 `Option<T>` 上的 `unwrap` 函数吗？它产生一个值或 panic。这里是它的定义：
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```rust
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impl<T> Option<T> {
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pub fn unwrap(self) -> T {
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match self {
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Some(val) => val,
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None => panic!("called `Option::unwrap()` on a `None` value"),
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}
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}
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}
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```
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这里与列表 19-33 中的 `match` 发生的相同的情况：我们知道 `val` 是 `T` 类型，`panic!` 是 `!` 类型，所以整个 `match` 表达式的结果是 `T` 类型。这能工作是因为 `panic!` 并不产生一个值：它终止程序。对于 `None` 的情况，`unwrap` 并不返回一个值，所以这些代码是有效。
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最后的表达式在 `loop` 中使用了 `!` 类型：
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```rust
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print!("forever ");
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loop {
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print!("and ever ");
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}
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```
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这里，循环永远也不结束，所以此表达式的值是 `!`。但是如果引入 `break` 这就不为真了，因为循环在执行到 `break` 后就会终止。
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### 动态大小类型和 `Sized` trait
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因为 Rust 需要知道类似内存布局之类的信息，在其类型系统的一个特定的角落可能令人迷惑，这就是**动态大小类型**（*dynamically sized types*）的概念。这有时被称为“DST” 或 “unsized types”，这些类型允许我们处理只有在运行时才知道大小的类型。
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让我们深入研究一个贯穿本书都在使用的动态大小类型的细节：`str`。没错，不是 `&str`，而是 `str` 本身。`str` 是一个 DST；直到运行时我们都不知道字符串有多长。因为不能知道大小，也就不能创建 `str` 类型的变量，也不能获取 `str` 类型的参数。考虑一下这些代码，他们不能工作：
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```rust
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let s1: str = "Hello there!";
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let s2: str = "How's it going?";
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```
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这两个 `str` 值需要有完全一样的内存布局，不过他们却有不同的长度：`s1` 需要 12 字节来存储，而 `s2` 需要 15 字节。这样就是为为什么不可能创建一个存放动态大小类型的变量。
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那么该怎么办呢？好吧，在这个例子中你已经知道了答案：`s1` 和 `s2` 的类型是 `&str` 而不是 `str`。如果你回想第四章，我们这样描述 `&str`：
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> ... 这是一个字符串内部位置和其所引用的元素的数量的引用。
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所以虽然 `&T` 是一个储存了 `T` 所在的内存位置的单个值，`&str` 则是**两个**值：`str` 的地址和其长度。这样，`&str` 就有了一个在编译时可以知道的大小：它是 `usize` 长度的两倍。也就是说，我们总是知道 `&str` 的大小，而无论其引用的字符串是多长。这里是 Rust 中动态大小类型的常规用法：他们有一些额外的元信息来储存动态信息的大小。这引出了动态大小类型的黄金规则：必须将动态大小类型的值置于某种指针之后。
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<!-- Note for Carol: `Rc<str>` is only in an accepted RFC right now, check on
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its progress and pull this out if it's not going to be stable by Oct -->
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虽然我们总是说 `&str`，但是可以将 `str` 与所有类型的指针结合：比如 `Box<str>` 或 `Rc<str>`。事实上，之前已经见过了，不过是另一个动态大小类型：trait。每一个 trait 都是一个可以通过 trait 名称来引用的动态大小类型。在第十七章中，我们提到了为了将 trait 用于 trait 对象，必须将他们放入指针之后，比如 `&Trait` 或 `Box<Trait>`（`Rc<Trait>` 也可以）。
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#### `Sized` trait
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为了处理 DST，Rust 有一个 trait 来决定一个类型的大小是否在编译时可知，这就是 `Sized`。这个 trait 自动为编译器在编译时就知道大小的类型实现。另外，Rust 隐式的为每一个泛型函数增加了 `Sized` bound。也就是说，对于如下泛型函数定义：
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```rust
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fn generic<T>(t: T) {
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```
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实际上被当作如下处理：
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```rust
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fn generic<T: Sized>(t: T) {
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```
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泛型函数默认只能用于在编译时已知大小的类型。然而可以使用如下特殊语法来放松这个限制：
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```rust
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fn generic<T: ?Sized>(t: &T) {
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```
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`?Sized` trait bound 与 `Sized` 相对；也就是说，它可以读作“`T` 可能是也可能不是 `Sized` 的”。这个语法只能用于 `Sized` ，而不是其他 trait。
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另外注意我们将 `t` 参数的类型从 `T` 变为了 `&T`：因为其类型可能不是 `Sized` 的，所以需要将其置于某种指针之后。在这个例子中选择了引用。
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接下来，让我们讨论一下函数和闭包！
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33
src/ch19-05-advanced-functions-and-closures.md
Normal file
33
src/ch19-05-advanced-functions-and-closures.md
Normal file
@ -0,0 +1,33 @@
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## 高级函数与闭包
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> [ch19-05-advanced-functions-and-closures.md](https://github.com/rust-lang/book/blob/master/second-edition/src/ch19-05-advanced-functions-and-closures.md)
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> <br>
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> commit d06a6a181fd61704cbf7feb55bc61d518c6469f9
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最后让我们讨论一些有关函数和闭包的高级功能：函数指针、发散函数和返回值闭包。
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### 函数指针
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我们讨论过了如何向函数传递闭包，不过也可以向函数传递常规的函数！函数的类型是 `fn`，使用小写的 “f” 以便不与 `Fn` 闭包 trait 向混淆。`fn` 被称为**函数指针**（*function pointer*）。指定参数为函数指针的语法类似于闭包，如列表 19-34 所示：
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<span class="filename">文件名: src/main.rs</span>
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```rust
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fn add_one(x: i32) -> i32 {
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x + 1
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}
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fn do_twice(f: fn(i32) -> i32, arg: i32) -> i32 {
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f(arg) + f(arg)
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}
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fn main() {
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let answer = do_twice(add_one, 5);
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println!("The answer is: {}", answer);
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}
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```
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<span class="caption">列表 19-34：使用 `fn` 类型接受函数指针作为参数</span>
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这会打印出 `The answer is: 12`。
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