`async` block

本集目標

學會用 async { ... } 在函數裡當場做出一個 Future，並理解它和 async fn 的關係。

正文

當場做一個 `Future`

除了 async fn，Rust 還讓你用 async { ... } 在程式中間當場建立一個 Future：

extern crate tokio;

#[tokio::main]
async fn main() {
    // 這個 async block 本身就是一個 Future
    let fut = async {
        println!("我在一個 async block 裡");
        42
    };

    // 和 async fn 一樣，要 .await 才會真的跑
    let value = fut.await;
    println!("拿到 {}", value);
}

注意：和 async fn 完全一樣，光是寫出 async { ... } 不會執行裡面的程式，你只是做出一個惰性的 Future，要 .await 才會動。

`async fn` 和 `async` block 的關係

這兩者可以先用一個很粗略的角度來分：

async fn 是一個具名的 Future 工廠——你定義一次，之後可以重複呼叫，每次呼叫產生一個新的 Future。
async block 是當場建立的一個匿名 Future——就在這裡、這一個，沒有名字。

也就是說，如果只看「具名、可重複使用」和「匿名、當場建立」這件事，它們有點像普通函數和閉包的差別。但這只是幫你抓第一印象的比喻，不要對它進行過度理解：async fn 和 async block 都產生 Future，但 async block 本身不是閉包，它不靠 () 呼叫，建立出來後是靠 .await 或 runtime 推進。

在 `Result` 世界，這件事不需要新語法

這裡有個很有意思的對照。在 Result 世界，如果你想要「當場來一段可以用 ? 的區塊」，其實不需要任何新語法——一個立刻呼叫的閉包就辦到了：

fn main() {
    // 定義一個閉包，然後馬上用 () 呼叫它
    let result: Result<i32, std::num::ParseIntError> = (|| {
        let x = "3".parse::<i32>()?;
        let y = "4".parse::<i32>()?;
        Ok(x + y)
    })();

    println!("{:?}", result);
}

這裡的 (|| { ... })() 是「定義一個閉包並立刻呼叫」。閉包的函數體可以用 ?，因為這個閉包自己回傳 Result；呼叫完之後，外層的 main 只會拿到那個 Result 值。

為什麼 `Future` 世界不能照搬

你可能會想：那 Future 世界是不是也照抄就好？把 .await 塞進一個立刻呼叫的閉包裡？

extern crate tokio;

async fn get_number() -> i32 {
    42
}

#[tokio::main]
async fn main() {
    let value = (|| {
        get_number().await // 編譯錯誤：普通閉包裡不能 .await
    })();
}

不行。原因回到前幾集講的：.await 需要把整段程式改寫成狀態機，才能做到「暫停以允許並行」。但一個普通閉包只會被編譯成一個普通函數，裡面沒有「暫停，之後再恢復」這回事——它表達不了那種改寫。所以 Result 世界那招在這裡行不通。

這正是 async block 存在的理由。當你寫 async { ... }，等於是明確地叫編譯器：「把這一塊改寫成一個 Future」。有了這個專屬語法，裡面才能合法地用 .await：

extern crate tokio;

async fn get_number() -> i32 {
    42
}

#[tokio::main]
async fn main() {
    let value = async {
        get_number().await // 這次可以了，因為這是 async block
    }.await;
    println!("{}", value);
}

到這裡，前五集先把 async fn、.await、async block 這幾個基本語法和心智模型建立好了。下一集開始，我們要捲起袖子，自己動手把 Future 的內部機制拆開來看。

重點整理

async { ... } 在函數中間當場建立一個匿名的 Future，一樣要 .await 才會跑
async fn 是具名、可重複呼叫的 Future 工廠；async block 是當場建立的一個匿名 Future
如果建立後立刻呼叫的閉包回傳 Result 就可以用 ?；外層只會拿到閉包呼叫後的 Result 值
.await 不能照搬這招，因為它只能出現在 async 結構裡，普通閉包做不到暫停和恢復——所以才需要 async block 這個專屬語法

Keyboard shortcuts

從零開始學 Rust