Rust 的函式指標機制允許開發者將函式視為變數般操作，實作動態排程和回撥等設計模式。其型別安全特性確保在編譯期就能檢查函式簽名，避免執行時錯誤。閉包則更進一步，不僅可以指向程式碼區塊，還能捕捉並使用周圍環境的變數，簡化程式碼結構並提升表達能力。這使得閉包成為實作高階函式、迭代器和非同步操作等功能的利器，為 Rust 的函式式程式設計能力奠定基礎。
Rust 中的函式指標
在 Rust 中，函式指標是一種特殊的指標，指向一段可執行的程式碼。與一般指標不同，函式指標不僅儲存了函式的地址，還儲存了函式的簽名（引數列表和傳回型別）。這使得函式指標可以被用來動態呼叫不同的函式。
函式指標的宣告
要宣告一個函式指標，需要使用 fn 關鍵字，後面跟著引數列表和傳回型別。例如：
fn sum(x: i32, y: i32) -> i32 {
x + y
}
let op: fn(i32, i32) -> i32 = sum;
在這個例子中，op 是一個函式指標，指向 sum 函式。注意需要使用 fn 關鍵字來宣告函式指標，並且需要指定函式的簽名。
函式指標的使用
函式指標可以被用來動態呼叫不同的函式。例如：
let op1 = op;
let op2 = op;
println!("op1(1, 2) = {}", op1(1, 2));
println!("op2(3, 4) = {}", op2(3, 4));
在這個例子中，op1 和 op2 都是函式指標，指向相同的 sum 函式。可以使用 op1(1, 2) 和 op2(3, 4) 來呼叫 sum 函式。
函式指標的比較
函式指標可以被比較，使用 == 運算子。例如：
assert!(op1 == op2);
在這個例子中，op1 和 op2 都是函式指標，指向相同的 sum 函式。因此，比較結果為 true。
函式指標的顯示
函式指標可以被顯示，使用 {:p} 格式指定符。例如：
println!("op = {:p}", op);
在這個例子中，op 是一個函式指標，指向 sum 函式。顯示結果為 op = 0x101e9aeb0，這是函式指標的記憶體地址。
函式指標的注意事項
需要注意的是，函式指標不能被直接指定給一個變數。例如：
let op1 = sum;
let op2 = sum;
在這個例子中，op1 和 op2 不是函式指標，而是一個特殊的型別，不能被比較或顯示。需要使用 fn 關鍵字來宣告函式指標，並且需要指定函式的簽名。例如：
let op1: fn(i32, i32) -> i32 = sum;
let op2: fn(i32, i32) -> i32 = sum;
這樣，op1 和 op2 就是函式指標，可以被比較和顯示。
什麼是閉包（Closures）？
閉包是一種特殊的函式，它可以捕捉周圍環境中的變數，並在執行時使用這些變數。與普通函式不同，閉包不需要顯式地定義函式名稱和引數，它可以直接在程式碼中定義和使用。
閉包的特點
閉包有以下幾個特點：
- 可以捕捉周圍環境中的變數
- 可以在執行時使用捕捉的變數
- 不需要顯式地定義函式名稱和引數
- 可以直接在程式碼中定義和使用
閉包的應用
閉包可以用於很多地方，例如：
- 封裝資料和行為
- 實作高階函式
- 建立迭代器和生成器
- 實作事件驅動程式設計
從底層實作到高階應用的全面檢視顯示，Rust 的函式指標和閉包提供強大的功能，允許開發者以更彈性、更抽象的方式處理程式邏輯。分析比較函式指標與閉包的差異，可以發現兩者都能實作間接函式呼叫，但閉包更側重於捕捉周圍環境變數，並在執行時使用，更適合需要狀態保持的場景。而函式指標則更為輕量，適用於單純的函式排程。需要注意的是，函式指標的型別需要明確指定簽名，才能進行比較和顯示等操作。對於追求效能的系統程式設計，理解並善用函式指標和閉包，能有效提高程式碼的模組化程度和執行效率。從技術演進角度來看，Rust 的所有權系統和生命週期管理與函式指標和閉包的結合，代表了現代系統程式語言安全與效能並重的發展方向，值得深入研究並應用於實務專案中。玄貓認為，對於注重程式碼品質和效能的開發者而言，掌握 Rust 的函式指標和閉包特性，將有助於編寫更簡潔、高效且安全的程式碼。
