サンプルコードで身につける: クロージャ — その場で作る無名関数

解説で学んだ概念を、5つの具体例で確認します。素朴な例から実務寄りの例へと進みます。

1変数に入れて呼ぶ無名関数

|引数| 式の形で書いたクロージャを変数に入れ、普通の関数と同じように呼ぶ最小の例です。fn と違って関数定義を別の場所に書く必要がなく、使う場所のすぐそばにロジックを置けます。まずは「関数を値として変数に入れている」という感覚をつかんでください。

Rust

fn main() {
    let add = |a: i32, b: i32| a + b; // 無名関数を変数に入れる
    println!("2 + 3 = {}", add(2, 3));

    let square = |x: i32| x * x;
    println!("4の2乗 = {}", square(4));
}

2周囲の変数を捕捉する

クロージャは定義された場所にある変数(ここでは tax_rate と greeting)を取り込んで使えます。これが fn との最大の違いで、引数として渡さなくても「環境ごと」ロジックを持ち運べます。設定値を覚えた変換処理を作る、というクロージャの中心的な使い方です。

Rust

fn main() {
    let tax_rate = 0.1;
    let with_tax = |price: f64| price * (1.0 + tax_rate); // tax_rate を捕捉
    println!("100円の税込 = {}円", with_tax(100.0));
    println!("250円の税込 = {}円", with_tax(250.0));

    let greeting = String::from("こんにちは");
    let greet = |name: &str| format!("{}、{}さん", greeting, name);
    println!("{}", greet("田中"));
}

3捕捉した変数を書き換えるカウンタ

クロージャは周囲の変数を読むだけでなく、書き換えることもできます。その場合はクロージャ自体にも mut が必要で、可変参照のルール(同時に1つだけ)がそのまま適用されます。呼ぶたびに状態が進むカウンタや採番処理は、この形の典型例です。

Rust

fn main() {
    let mut count = 0;
    let mut increment = || {
        count += 1; // 捕捉した count を書き換える
        count
    };
    println!("1回目: {}", increment());
    println!("2回目: {}", increment());
    println!("3回目: {}", increment());
    // クロージャを使い終えたので count を直接読める
    println!("最終値: {}", count);
}

4クロージャを引数として受け取る関数

Fn(i32) -> i32 という形のトレイト境界を付けると、関数がクロージャを引数として受け取れます。apply_twice は「2回適用する」という骨組みだけ持ち、何をするかは呼び出し側がクロージャで注入します。前レッスンのトレイト境界が、クロージャの受け渡しの土台になっていることが分かる例です。

Rust

fn apply_twice<F: Fn(i32) -> i32>(f: F, x: i32) -> i32 {
    f(f(x)) // 受け取ったクロージャを2回適用する
}

fn main() {
    let double = |n| n * 2;
    println!("5 を2回倍にする: {}", apply_twice(double, 5));

    let add_ten = |n| n + 10;
    println!("5 に10を2回足す: {}", apply_twice(add_ten, 5));
}

5セール設定を覚えた価格変換

割引率という設定値を捕捉したクロージャを1つ作り、複数の価格にループで適用する例です。「設定は1か所で捕捉し、変換ロジックは使う場所のそばに置く」という実務での使われ方に近い形です。次のレッスンのイテレータと組み合わせると、このループはさらに簡潔になります。

Rust

fn main() {
    let discount_rate = 20; // セール設定: 20%引き
    let discounted = |price: u32| price * (100 - discount_rate) / 100;

    let prices = vec![1000, 2500, 480];
    for price in &prices {
        println!("{}円 → {}円", price, discounted(*price));
    }
}