返回迭代器(或任何其他特征)的正确方法是什么？

Question

以下Rust代码编译并运行没有任何问题.

fn main() {
    let text = "abc";
    println!("{}", text.split(' ').take(2).count());
}

在那之后,我尝试了类似的东西....但它没有编译

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

fn to_words(text: &str) -> &Iterator<Item = &str> {
    &(text.split(' '))
}

主要问题是我不确定函数to_words()应该具有什么返回类型.编译器说:

error[E0599]: no method named `count` found for type `std::iter::Take<std::iter::Iterator<Item=&str>>` in the current scope
 --> src/main.rs:3:43
  |
3 |     println!("{}", to_words(text).take(2).count());
  |                                           ^^^^^
  |
  = note: the method `count` exists but the following trait bounds were not satisfied:
          `std::iter::Iterator<Item=&str> : std::marker::Sized`
          `std::iter::Take<std::iter::Iterator<Item=&str>> : std::iter::Iterator`

这个运行的正确代码是什么？....我的知识差距在哪里？

Answer 1

我发现让编译器指导我很有用:

fn to_words(text: &str) { // Note no return type
    text.split(' ')
}

编译给出:

error[E0308]: mismatched types
 --> src/lib.rs:5:5
  |
5 |     text.split(' ')
  |     ^^^^^^^^^^^^^^^ expected (), found struct `std::str::Split`
  |
  = note: expected type `()`
             found type `std::str::Split<'_, char>`
help: try adding a semicolon
  |
5 |     text.split(' ');
  |                    ^
help: try adding a return type
  |
3 | fn to_words(text: &str) -> std::str::Split<'_, char> {
  |                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

将其复制并粘贴为我的返回类型(稍加清理):

use std::str;

fn to_words(text: &str) -> str::Split<'_, char> {
    text.split(' ')
}

问题是你不能返回一个特征,Iterator因为特征没有大小.这意味着Rust不知道为该类型分配多少空间.您也不能返回对局部变量的引用,因此返回&dyn Iterator是非启动的.

Impl特质

从Rust 1.26开始,您可以使用impl trait:

fn to_words<'a>(text: &'a str) -> impl Iterator<Item = &'a str> {
    text.split(' ')
}

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

如何使用它有限制.您只能返回单个类型(无条件!),它必须用于自由函数或固有实现.

盒装

如果你不介意失去一点效率,你可以返回Box<dyn Iterator>:

fn to_words<'a>(text: &'a str) -> Box<dyn Iterator<Item = &'a str> + 'a> {
    Box::new(text.split(' '))
}

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

这是允许动态分派的主要选项.也就是说,代码的确切实现是在运行时决定的,而不是在编译时决定的.这意味着这适用于需要根据条件返回多个具体类型的迭代器的情况.

NEWTYPE

use std::str;

struct Wrapper<'a>(str::Split<'a, char>);

impl<'a> Iterator for Wrapper<'a> {
    type Item = &'a str;

    fn next(&mut self) -> Option<&'a str> {
        self.0.next()
    }

    fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
        self.0.size_hint()
    }
}

fn to_words(text: &str) -> Wrapper<'_> {
    Wrapper(text.split(' '))
}

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

输入别名

正如reem所指出的那样

use std::str;

type MyIter<'a> = str::Split<'a, char>;

fn to_words(text: &str) -> MyIter<'_> {
    text.split(' ')
}

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

处理封闭

当impl Trait无法使用时,闭包会使事情变得更复杂.闭包创建匿名类型,并且这些类型不能在返回类型中命名:

fn odd_numbers() -> () {
    (0..100).filter(|&v| v % 2 != 0)
}

found type `std::iter::Filter<std::ops::Range<{integer}>, [closure@src/lib.rs:4:21: 4:36]>`

在某些情况下,这些闭包可以用函数替换,这些函数可以命名为:

fn odd_numbers() -> () {
    fn f(&v: &i32) -> bool {
        v % 2 != 0
    }
    (0..100).filter(f as fn(v: &i32) -> bool)
}

found type `std::iter::Filter<std::ops::Range<i32>, for<'r> fn(&'r i32) -> bool>`

并遵循上述建议:

use std::{iter::Filter, ops::Range};

type Odds = Filter<Range<i32>, fn(&i32) -> bool>;

fn odd_numbers() -> Odds {
    fn f(&v: &i32) -> bool {
        v % 2 != 0
    }
    (0..100).filter(f as fn(v: &i32) -> bool)
}

处理条件

如果需要有条件地选择迭代器,请参阅有条件迭代几个可能的迭代器之一.