Rust 迭代器¶
迭代器把“如何产生下一个元素”与“如何处理元素”分离。它们常与闭包配合，并受所有权与借用规则约束。
Iterator 与惰性¶
Iterator 的核心是关联类型 Item 和 next 方法。map、filter、take 等适配器是惰性的：只构造新迭代器，不主动取值。
fn main() {
let source = vec![1, 2, 3, 4, 5];
let pipeline = source.iter()
.filter(|value| **value % 2 == 1)
.map(|value| value * value);
// collect 是消费者，此时流水线才执行。
let squares: Vec<i32> = pipeline.collect();
assert_eq!(squares, vec![1, 9, 25]);
}
常见适配器包括 map、filter、filter_map、flat_map、enumerate、zip、chain 和 take_while。消费者包括 collect、sum、fold、count、find、any、all 和 for_each。
iter、iter_mut 与 into_iter¶
三者的元素类型和所有权效果不同：
| 调用 | 典型 Item |
是否取得集合所有权 |
|---|---|---|
values.iter() |
&T |
否 |
values.iter_mut() |
&mut T |
否，但可修改元素 |
values.into_iter() |
T |
是，通常移动集合 |
fn main() {
let mut names = vec![String::from("Ada"), String::from("Lin")];
for name in names.iter_mut() {
name.push('!');
}
let lengths: Vec<usize> = names.into_iter().map(|s| s.len()).collect();
assert_eq!(lengths, vec![4, 4]);
// names 已被移动，不能再使用。
}
for item in value 会调用 IntoIterator::into_iter(value)。因此自定义容器若实现 IntoIterator，便可自然用于 for；也可分别为 Container、&Container、&mut Container 实现三种遍历语义。
自定义迭代器¶
struct Counter { current: u32, end: u32 }
impl Iterator for Counter {
type Item = u32;
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
if self.current >= self.end { return None; }
self.current += 1;
Some(self.current)
}
}
fn main() {
let total: u32 = Counter { current: 0, end: 4 }.sum();
assert_eq!(total, 10);
}
常见错误与工程注意¶
- 只写
iter.map(...)而没有消费者不会执行闭包；编译器还可能提示未使用的惰性迭代器。 Iterator::find、next等会推进状态；迭代器通常是一次性的，耗尽后应重新创建。- 不要对无限迭代器直接
collect或count，先用take等建立边界。 filter的闭包通常接收元素引用的引用，必要时用模式|&&x|或显式解引用。- 流水线过长时可拆分命名步骤，但不要仅为“函数式风格”牺牲可读性和错误上下文。
- 需要返回迭代器时，可使用
impl Iterator<Item = T>；不同分支若产生不同具体类型，可装箱为Box<dyn Iterator<Item = T>>，代价是分配与动态分发。