实现迭代器时如何返回引用？

Question

我想返回对集合中拥有的对象的引用（即 a Vec），但我似乎无法获得正确的生命周期。这是我第一次尝试的：

struct StringHolder {
    strings: Vec<String>,
    i: usize,
}

impl Iterator for StringHolder {
    type Item<'a> = &'a String;
    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.i >= self.strings.len() {
            None
        } else {
            self.i += 1;
            Some(&self.strings[self.i])
        }
    }
}

fn main() {
    let sh = StringHolder { strings: vec![], i: 0 };
    for string in sh {
        println!("{}", string);
    }
}

我收到一个错误，generic associated types are unstable并且lifetimes do not match type in trait. 我尝试了其他一些迭代，但似乎没有任何效果。

根据我读过的一些内容，我认为这可能是不可能的，但我似乎无法弄清楚Vec它本身是如何做到的。例如，我可以使用以下命令来简单地迭代底层Vec并在每次迭代时返回一个引用：

struct StringHolder {
    strings: Vec<String>,
}

impl<'a> IntoIterator for &'a StringHolder {
    type Item = &'a String;
    type IntoIter = ::std::slice::Iter<'a, String>;
    fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
        (&self.strings).into_iter()
    }
}

fn main() {
    let sh = StringHolder { strings: vec!["A".to_owned(), "B".to_owned()] };
    for string in &sh {
        println!("{}", string);
    }
}

所以这让我认为这是可能的，我只是还没有弄清楚生命周期。感谢您的帮助。

Answer 1

该Iterator特征不包括 的生命周期Item，这是您看到的错误之一。另一个问题提到了GAT，当这个问题最初被问到时，GAT是一个不稳定的 Rust 功能。应用于此示例的 GAT 将允许您为每个单独的调用绑定一个项目的生命周期，next()而不是所有具有相同生命周期的项目。话虽如此，该Iterator特征不太可能改变，因此这种更灵活的行为必须是一个新特征。

鉴于特征的设计Iterator，您不能让迭代器拥有其数据，同时又使其Item成为对其的引用。只是没有办法表达生命周期。

为了让项目成为引用，通常编写迭代器的方式是让它们保存对基础数据的引用。这为数据提供了命名的生命周期，可以在关联的Item. Vec 有点这样做，但它有点不同，因为Vec实际上是从slice.

您的完整示例：

struct StringHolder {
    strings: Vec<String>,
}

struct StringHolderIter<'a> {
    string_holder: &'a StringHolder,
    i: usize,
}

impl<'a> Iterator for StringHolderIter<'a> {
    type Item = &'a str;
    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.i >= self.string_holder.strings.len() {
            None
        } else {
            self.i += 1;
            Some(&self.string_holder.strings[self.i - 1])
        }
    }
}

impl<'a> IntoIterator for &'a StringHolder {
    type Item = &'a str;
    type IntoIter = StringHolderIter<'a>;
    fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
        StringHolderIter {
            string_holder: self,
            i: 0,
        }
    }
}