Question

如何为以下结构实现Iterator和IntoIterator特征？

struct Pixel {
    r: i8,
    g: i8,
    b: i8,
}

我尝试了以下各种形式但没有成功。

impl IntoIterator for Pixel {
    type Item = i8;
    type IntoIter = Iterator<Item=Self::Item>;

    fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
        [&self.r, &self.b, &self.g].into_iter()
    }
}

这段代码给我一个编译错误

error[E0277]: the trait bound `std::iter::Iterator<Item=i8> + 'static: std::marker::Sized` is not satisfied
 --> src/main.rs:7:6
  |
7 | impl IntoIterator for Pixel {
  |      ^^^^^^^^^^^^ the trait `std::marker::Sized` is not implemented for `std::iter::Iterator<Item=i8> + 'static`
  |
  = note: `std::iter::Iterator<Item=i8> + 'static` does not have a constant size known at compile-time
  = note: required by `std::iter::IntoIterator`

Answer 1

您的迭代器类型为Iterator<Item = Self::Item>，但Iterator是一个特征。特征是由结构实现的，它们不是自己存在的。您还可以拥有一个引用特征对象（&Iterator），一个盒装特征对象（Box<Iterator>）或一个匿名特征实现（impl Iterator，所有这些都具有已知的大小。

相反，我们创建一个已知大小的PixelIntoIterator，实现 Iterator本身：

struct Pixel {
    r: i8,
    g: i8,
    b: i8,
}

impl IntoIterator for Pixel {
    type Item = i8;
    type IntoIter = PixelIntoIterator;

    fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
        PixelIntoIterator {
            pixel: self,
            index: 0,
        }
    }
}

struct PixelIntoIterator {
    pixel: Pixel,
    index: usize,
}

impl Iterator for PixelIntoIterator {
    type Item = i8;
    fn next(&mut self) -> Option<i8> {
        let result = match self.index {
            0 => self.pixel.r,
            1 => self.pixel.g,
            2 => self.pixel.b,
            _ => return None,
        };
        self.index += 1;
        Some(result)
    }
}

fn main() {
    let p = Pixel {
        r: 54,
        g: 23,
        b: 74,
    };
    for component in p {
        println!("{}", component);
    }
}

这样可以返回实际的i8，而不是引用。由于它们很小，你可以直接传递它们。

这会消耗Pixel。如果您引用了Pixel，那么您还需要实现一个不会消耗它的迭代器：

impl<'a> IntoIterator for &'a Pixel {
    type Item = i8;
    type IntoIter = PixelIterator<'a>;

    fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
        PixelIterator {
            pixel: self,
            index: 0,
        }
    }
}

struct PixelIterator<'a> {
    pixel: &'a Pixel,
    index: usize,
}

impl<'a> Iterator for PixelIterator<'a> {
    type Item = i8;
    fn next(&mut self) -> Option<i8> {
        let result = match self.index {
            0 => self.pixel.r,
            1 => self.pixel.g,
            2 => self.pixel.b,
            _ => return None,
        };
        self.index += 1;
        Some(result)
    }
}

如果您想支持创建消费迭代器和非消耗迭代器，则可以实现这两个版本。您始终可以引用您拥有的Pixel，因此您只需非消费变体。但是，拥有一个消费版本通常很好，这样你就可以返回迭代器而不必担心生命周期。

这可能有点傻，但你可以通过将一些现有类型粘合在一起并使用impl trait来避免创建自己的迭代器类型：

use std::iter;

impl Pixel {
    fn values(&self) -> impl Iterator<Item = i8> {
        let r = iter::once(self.r);
        let b = iter::once(self.b);
        let g = iter::once(self.g);
        r.chain(b).chain(g)
    }
}

Answer 2

首先，IntoIter必须指向真实的struct而不是trait，以便Rust能够传递值（那是Sized {{ 1}}意味着）。如果是数组into_iter，则返回std::slice::Iter struct。

其次，典型的数组[1, 2, 3]不会在堆上分配。实际上，允许编译器完全优化掉分配，而是指向预编译的数组。能够迭代数组而不将它们复制到任何地方我认为数组IntoIterator实现的原因并不像其他IntoIterator实现那样移动数组。相反，似乎引用现有数组。您可以从its signature

查看

impl<'a, T> IntoIterator for &'a [T; 3]
    type Item = &'a T
    type IntoIter = Iter<'a, T>
    fn into_iter(self) -> Iter<'a, T>

它需要引用到数组（&'a [T; 3]）。

因此，您无法以您尝试的方式使用它。引用的数组必须比返回的迭代器更长。 Here's a version Rust编译器这样说的。

Vector有一个IntoIterator实现，它真正将数据移动到迭代器中，因此you can use it。

P.S。为了使它既快又简单，返回一个数组而不是迭代器（playpen）：

impl Pixel {
    fn into_array(self) -> [i8; 3] {[self.r, self.g, self.b]}
}

这样，数组首先移动到外部作用域，然后它可以从外部作用域的引用：

for color in &(Pixel {r: 1, g: 2, b: 3}).into_array() { println! ("{}", color); }

如何为一个简单的结构实现Iterator和IntoIterator？

2 个答案: