爬入结构类型的迭代器的通用生命周期参数

Question

我正在尝试创建一个包装另一个数据结构（我们称之为Inner ）的数据结构（我们称之为Outer ）。 但是，我不想修复Inner的实现，而是想使用一个特征，以便我可以轻松地交换这个底层数据结构的实现。

简化版本看起来有点像这样：

pub struct Outer<K, V, I>
where
    I: Inner<K, V>
{
    inner: I,
    // some phantom data fields
}

pub trait Inner<K, V>
{
    ...
}

现在，我想向Outer添加一个迭代器，它还应该包装内部数据结构提供的迭代器，问题就来了。

Inner在特质中，我不能写：

fn iter(&self) -> impl Iterator<Item = (&'_ K, &'_ V)>;

因为这里不允许使用impl Trait语法，我也不能引入如下关联类型：

type Iterator<'a>: Iterator<Item = (&'a K, &'a V)>;

因为还没有泛型关联类型。

到目前为止，我想出的是为迭代器提供一个单独的特征：

pub trait InnerIterator<'a, K: 'a, V: 'a>: Iterator<Item = (&'a K, &'a V)> {
    type Inner: Inner<K, V>;

    fn new(inner: &'a Self::Inner) -> Self;
}

然后Outer接收一个新的泛型类型参数InnerIt ：

pub struct Outer<K, V, I, InnerIt>
where
    I: Inner<K, V>
{
    inner: I,
    // some phantom data fields
}

impl<K, V, I, InnerIt> Outer<K, V, I, InnerIt> {
    pub fn iter<'a>(&'a self) -> InnerIt
    where
        I: Inner<K, V>,
        InnerIt: InnerIterator<'a, K, V, Inner = I>,
        K: 'a,
        V: 'a,
    {
        InnerIt::new(&self.inner)
    }
}

现在，当我想选择一些特定的Inner实现时，我有类似的东西：

pub type SomeOuter<'a, K, V> = Outer<K, V, SomeInner<K, V>, SomeInnerIterator<'a, K, V>>;

在这里，生命周期参数'a成为我的类型定义的一部分。

除了我必须添加至少两个参数来启用iter_mut和into_iter的问题之外，我的问题是，在此处使用此'a参数会产生什么后果，在使用此类型时它会继续进一步传播吗？这种类型的用户对这个生命周期参数感到惊讶，有没有办法在不引入通用迭代器类型及其生命周期的情况下实现迭代器Outer ？

Answer 1

使用这种类型时会继续传播吗

任何想要嵌入你的类型的类型都需要有一个生命周期参数。 然而，在某些地方，生命周期省略会接管（例如在 function 参数中）：

struct Struct1<'a>(std::marker::PhantomData<&'a ()>);
struct Struct2<'a>(Struct1<'a>); // lifetime propagates to Struct2

fn func(_: Struct1){
    println!("lifetime not needed. It is 'elided'");
}

这种类型的用户会对这个生命周期参数感到惊讶吗

他们不应该。 在 rust 中，生命周期无处不在。 例如，对切片的迭代是使用具有生命周期参数的结构完成的。

有没有一种方法可以在不引入通用迭代器类型及其外部生命周期的情况下实现迭代器？

你有一个生命周期参数的原因是你有一个返回引用的迭代器。 如果您的迭代器将返回直接 object 则不需要生命周期。 例如，如果您将向量转换为迭代器（从而返回向量中的所有元素） ，则不需要生命周期参数