迭代器的实现方式提供了对多种不同的序列使用相同逻辑的灵活性 没有迭代器时只能用索引,迭代器处理了所有这些逻辑,减少了重复代码,消除了潜在的混乱

示例

fn main() {

let v1 = vec![1, 2, 3];

let v1_iter = v1.iter();

// 无需使 v1_iter 可变,因为 for 循环会获取 v1_iter 的所有权并在后台使 v1_iter 可变

for val in v1_iter {

println!("Got: {}", val);

}

}

原理

迭代器都实现了一个叫做 Iterator 的定义于标准库的 trait

pub trait Iterator {

// type Item 和 Self::Item 定义了 trait 的 关联类型,associated type

// 实现 Iterator trait 要求同时定义一个 Item 类型

// 这个 Item 类型被用作 next 方法的返回值类型

type Item;

// next 一次返回迭代器中的一个项,封装在 Some 中

// 当迭代器结束时,它返回 None

fn next(&mut self) -> Option;

// 此处省略了方法的默认实现

}

使用iter执行一个个的遍历

#[test]

fn iterator_demonstration() {

let v1 = vec![1, 2, 3];

// v1_iter 可变

// 在迭代器上调用 next 方法改变了迭代器中用来记录序列位置的状态

// 从 next 调用中得到的值是 vector 的不可变引用

let mut v1_iter = v1.iter();

assert_eq!(v1_iter.next(), Some(&1));

assert_eq!(v1_iter.next(), Some(&2));

assert_eq!(v1_iter.next(), Some(&3));

assert_eq!(v1_iter.next(), None);

}

iter:生成一个不可变引用的迭代器 into_iter:获取 v1 所有权并返回拥有所有权的迭代器 iter_mut:迭代可变引用

消费适配器

调用它们会消耗迭代器 比如sum:获取迭代器的所有权并反复调用 next 来遍历迭代器,因而会消费迭代器。当其遍历每一个项时,它将每一个项加总到一个总和并在迭代完成时返回总和

#[test]

fn iterator_sum() {

let v1 = vec![1, 2, 3];

let v1_iter = v1.iter();

// 调用 sum 之后不再允许使用 v1_iter 因为调用 sum 时它会获取迭代器的所有权

let total: i32 = v1_iter.sum();

assert_eq!(total, 6);

}

迭代器适配器

将当前迭代器变为不同类型的迭代器。 可以链式调用多个迭代器适配器。 因为所有迭代器都惰性,必须调用一个消费适配器方法以便获取迭代器适配器调用的结果

使用闭包自定义行为同时,复用 Iterator trait 提供的迭代行为

let v1: Vec = vec![1, 2, 3];

// 调用 map 方法创建一个新迭代器,调用 collect 方法消费新迭代器并创建一个 vector

let v2: Vec<_> = v1.iter().map(|x| x + 1).collect();

assert_eq!(v2, vec![2, 3, 4]);

// 编译如下代码将会warn,因为惰性迭代器没人使用,需要像上述那样,用collect触发下使用

// v1.iter().map(|x| x + 1);

使用闭包获取环境

使用 filter 迭代器适配器和捕获环境的闭包

迭代器的 filter 方法获取一个使用迭代器的每一个项并返回布尔值的闭包。如果闭包返回 true,其值将会包含在 filter 提供的新迭代器中。 如果闭包返回 false,其值不会包含在结果迭代器中

#[derive(PartialEq, Debug)]

struct Shoe {

size: u32,

style: String,

}

fn shoes_in_my_size(shoes: Vec, shoe_size: u32) -> Vec {

// into_iter:获取一个vector 的所有权

shoes.into_iter()

// shoe_size 是环境,函数做不到,但是闭包可以做到

// filter 将这个迭代器适配成一个只含有那些闭包返回 true 的元素的新迭代器

.filter(|s| s.size == shoe_size)

// 消费迭代器

.collect()

}

#[test]

fn filters_by_size() {

let shoes = vec![

Shoe { size: 10, style: String::from("sneaker") },

Shoe { size: 13, style: String::from("sandal") },

Shoe { size: 10, style: String::from("boot") },

];

let in_my_size = shoes_in_my_size(shoes, 10);

assert_eq!(

in_my_size,

vec![

Shoe { size: 10, style: String::from("sneaker") },

Shoe { size: 10, style: String::from("boot") },

]

);

}

创建自定义迭代器

实现 Iterator trait 只会从 1 数到 5 的迭代器

struct Counter {

count: u32,

}

impl Counter {

fn new() -> Counter {

Counter { count: 0 }

}

}

impl Iterator for Counter {

type Item = u32;

fn next(&mut self) -> Option {

self.count += 1;

if self.count < 6 {

Some(self.count)

} else {

None

}

}

}

#[test]

fn calling_next_directly() {

let mut counter = Counter::new();

assert_eq!(counter.next(), Some(1));

assert_eq!(counter.next(), Some(2));

assert_eq!(counter.next(), Some(3));

assert_eq!(counter.next(), Some(4));

assert_eq!(counter.next(), Some(5));

assert_eq!(counter.next(), None);

}

其他 Iterator trait 方法使用自定义迭代器的next

#[test]

fn using_other_iterator_trait_methods() {

let sum: u32 = Counter::new()

// 获取 Counter 实例产生的值

// 将这些值与另一个 Counter 实例在省略了第一个值之后产生的值配对

.zip(Counter::new().skip(1))

// 将每一对值相乘

.map(|(a, b)| a * b)

// 只保留那些可以被3整除的结果

.filter(|x| x % 3 == 0)

// 将所有保留的结果相加

.sum();

assert_eq!(18, sum);

}

zip 只产生四对值; 第五对值 (5, None) 从未被产生 zip 在任一输入迭代器返回 None 时也返回 None

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