types - 从函数返回泛型而在rust中没有泛型参数

Question

我目前正在尝试在Rust中编写一个小函数，该函数将通过简单的LISP风格的计算器语言的 token 返回迭代器。我没想到会遇到编译错误。
我第一次编写该函数的尝试是:

fn tokenizer_for<'a, I>(s: &'a str) -> Peekable<I> where I: Iterator<Item=&'a str> {
    s.split_whitespace()
        .flat_map(
            |word| {
                word.replace("(", "( ").replace(")", " )").split_whitespace()
            }
        )
        .peekable()
}

但是rustc回答:

error[E0308]: mismatched types
  --> src/lib.rs:4:5
   |
3  |   fn tokenizer_for<'a, I>(s: &'a str) -> Peekable<I> where I: Iterator<Item=&'a str> {
   |                        -                 ----------- expected `std::iter::Peekable<I>` because of return type
   |                        |
   |                        this type parameter
4  | /     s.split_whitespace()
5  | |         .flat_map(
6  | |             |word| {
7  | |                 word.replace("(", "( ").replace(")", " )").split_whitespace()
8  | |             }
9  | |         )
10 | |         .peekable()
   | |___________________^ expected type parameter `I`, found struct `std::iter::FlatMap`
   |
   = note: expected struct `std::iter::Peekable<I>`
              found struct `std::iter::Peekable<std::iter::FlatMap<std::str::SplitWhitespace<'_>, std::str::SplitWhitespace<'_>, [closure@src/lib.rs:6:13: 8:14]>>`
   = help: type parameters must be constrained to match other types
   = note: for more information, visit https://doc.rust-lang.org/book/ch10-02-traits.html#traits-as-parameters

我发现在返回类型中使用impl是可行的(我更喜欢):

fn tokenizer_for(s: &str) -> Peekable<impl Iterator<Item=&str>> {
    s.split_whitespace()
        .flat_map(
            |word| {
                word.replace("(", "( ").replace(")", " )").split_whitespace()
            }
        )
        .peekable()
}

但是我曾希望能够在这两个选项之间进行选择，即使后者似乎可行，甚至可能不会产生泛型函数。
在前一种情况下，为什么不能使用where子句指定泛型？
我已经使用where子句来约束以前出现在返回类型中的通用参数。仅当通用参数也出现在函数的参数中时，这才起作用吗？
任何更多解释这种区别的细节的引用文献都将特别有帮助。

Answer 1

在Rust中，当您在Item<...>列表中指定了生存期或类型参数时，将在使用站点上选择这些生存期或类型参数。
该函数签名表明函数的调用者可以选择I是什么类型:

fn tokenizer_for<'a, I>(s: &'a str) -> Peekable<I> where I: Iterator<Item=&'a str>;

但这不能编译，因为返回类型实际上是对Iter::peekable()的调用的返回类型(即，来自错误消息std::iter::Peekable<std::iter::FlatMap<std::str::SplitWhitespace<'_>, std::str::SplitWhitespace<'_>, [closure@src/lib.rs:6:13: 8:14]>>的类型)。
另一方面，此签名表示返回类型仅仅是实现Iterator<Item=&str>>的一种:

fn tokenizer_for(s: &str) -> Peekable<impl Iterator<Item=&str>>;

调用者无法选择那是什么类型。编译器从函数体中推断出实际的类型。