我如何编写一个通用迭代器，该迭代器在不使用克隆的情况下保持状态并返回值？

Question

我试图编写一个通用的迭代器，但是如果不使用clone ，我看不到如何返回值。 有什么方法可以next函数中创建变量并返回引用？ 如果我更换T与u32 ，然后我就可以返回Some(self.count)但是使用泛型，这是不可能的。

use num_traits::Num;
use std::clone::Clone;

struct Counter<T>
where
    T: Num + Clone,
{
    count: T,
}

impl<T> Counter<T>
where
    T: Num + Clone,
{
    fn new() -> Counter<T> {
        Counter { count: T::zero() }
    }
}

impl<T> Iterator for Counter<T>
where
    T: Num + Clone,
{
    type Item = T;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        self.count = self.count.clone() + T::one();
        Some(self.count.clone())
    }
}

fn main() {
    let mut number: Counter<u32> = Counter::new();

    match number.next() {
        Some(x) => println!("Number {}", x),
        None => println!("Invalid"),
    }
}

Answer 1

一方面...不，您不能使迭代器返回对计数器值的引用。 Iterator::next()方法返回的值与接收器值&mut self没有生命周期的关系，因此我们无法控制在那里返回的引用的生命周期。 这是必需的，因为当该引用借用该值时我们无法对其进行修改。 在另一个问题中可以更好地解释这种担忧。

另一方面 ，真正的担忧出现在这里：

如果我更换T与u32 ，然后我就可以返回Some(self.count)但是使用泛型，这是不可能的。

这是唯一的情况，因为u32实现了Copy ，这意味着它在需要时u32被复制。 实现Copy类型还实现了Clone ，它将与非复制上下文中发生的复制做几乎相同的事情。

因此，您在其中进行的克隆操作是合理的，因为您希望在仍拥有其自身状态的同时返回计数器的值。 当该计数器的T是原始整数（例如u32 ，副本的价格与该整数的副本一样便宜。

除此之外，您可以在AddAssign<T>上为T添加一个约束，以便可以使用+=运算符来递增内部状态。

impl<T> Iterator for Counter<T> where T: Num + Clone + AddAssign<T> {
    type Item = T;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        self.count += T::one();
        Some(self.count.clone())
    }
}

也可以看看：

• 我可以编写一个使自身变异然后生成对自身的引用的Iterator吗？
• 复制和克隆有什么区别？
• 有什么方法可以返回对在函数中创建的变量的引用？