包装返回迭代器的 function 时的生命周期问题

Question

我正在构建一个自定义数据结构，它应该为其元素返回一个迭代器。 如果简化，它可能看起来像这样：

use std::iter::{Iterator, StepBy};

// My collection which returns iterator to it's elements
pub trait MyCollection<'a, T: 'a> {
  type I: Iterator<Item = &'a T>;
  fn find_something(&'a self) -> Self::I;
}

现在，在某些情况下，我想为这个集合创建一个“包装器”，用于转换迭代器返回的元素。 为了这个例子，我们假设这个包装器允许跳过原始迭代器的一些元素：

// Wrapper for a collection that allows iterating over elements with a step
pub struct StepWrapper<'a, A>(&'a A, usize);

impl<'a, T: 'a, A: MyCollection<'a, T>> MyCollection<'a, T> for StepWrapper<'a, A> {
  type I = StepBy<A::I>;
  fn find_something(&'a self) -> Self::I {
    self.0.find_something().step_by(self.1)
  }
}

// Function which takes a collection and a step value and returns a wrapped collection
fn wrap<'a, T: 'a, A: MyCollection<'a, T>>(a: &'a A, step: usize) -> impl MyCollection<'a, T> {
  StepWrapper(a, step)
}

不幸的是，尝试使用此代码时出现编译错误：

// Example
impl<'a> MyCollection<'a, u64> for Vec<u64> {
  type I = std::slice::Iter<'a, u64>;
  fn find_something(&'a self) -> Self::I {
    return self.iter();
  }
}

fn main() {
  let collection = vec![12, 13, 14];
  let wrapped = wrap(&collection, 2);
  
  // Error now
  let result = wrapped.find_something().skip(1).next();
  //           ^^^^^^^ borrowed value does not live long enough

  println!("{}", result.unwrap());
}

我了解StepWrapper<'a, A>::find_something要求在与原始集合相同的生命周期内借用self 。 但是我所有将集合和包装器的生命周期解耦的尝试都是无用的。 本质上，包装器中的find_something function 需要返回一个超过自身寿命的结果。 有没有办法用Rust来表达？

Answer 1

您正在使用的模式称为流式迭代器，不幸的是，使用Iterator特征是不可能的。

这是 Rust 类型系统当前的一个弱点：它缺少所谓的泛型关联类型或 GAT。 此语言功能有一个 RFC和一个跟踪问题。

同时， streaming_iterator crate旨在提供您正在寻找的功能。