rust - 返回Iterator(或任何其他特征)的正确方法是什么？

Question

以下Rust代码可以编译并运行，没有任何问题。

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

在那之后，我尝试了类似的方法....但是它没有编译

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to_words()函数应具有哪种返回类型。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`

进行此运行的正确代码是什么？ ....我的知识鸿沟在哪里？

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> {
  |                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

遵循编译器的建议并将其复制粘贴作为我的返回类型(进行一些清理):

use std::str;

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

问题是您无法返回像Iterator这样的特征，因为特征没有大小。这意味着Rust不知道要为该类型分配多少空间。您是cannot return a reference to a local variable, either，因此返回&dyn Iterator并非入门。

Impl性状

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());
}

在如何使用它方面有一些限制。您只能返回一个类型(无条件!)，并且必须在自由函数或固有实现上使用它。

盒装

如果您不介意损失一点效率，则可以返回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());
}

这是允许动态分配的主要选项。也就是说，代码的确切实现是在运行时而不是编译时确定的。这意味着它适用于需要根据条件返回多个以上具体类型的迭代器的情况。

新类型

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

作为pointed out by reem

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());
}

处理关闭

当impl Trait不可用时，闭包会使事情变得更加复杂。闭包创建匿名类型，并且这些匿名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，可以将这些闭包替换为可以命名为的函数:

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>`

并遵循以上建议:

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，请引用Conditionally iterate over one of several possible iterators。