实现自定义 Iterator Trait

Question

源代码

pub struct Iterating_ex {
    start: u32,
    end: u32,
}

impl Iterator for Iterating_ex {
    type Item = u32;

    fn next(&mut self) -> Option<u32> {
        if self.start >= self.end {
            None
        } else {
            let result = Some(self.start);
            self.start += 1;
            result
        }
    }
}

fn main() {
    let example = Iterating_ex {
        start: 0,
        end: 5,
    };
    for i in example {
        println!("{i}");
    }
}

Output

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1
2
3
4

我个人理解每段代码试图做什么，但是我无法理解以下内容，可能是由于我缺乏对通用迭代器特性的理解；

1. 为结构实现 Iterator 特性会自动生成可迭代数据类型吗？ 在这种情况下，我不知道为什么可以在example上使用 for 循环。
2. 似乎next方法被称为循环，直到返回None 。 代码如何知道这样做？

Answer 1

广告 1 。 在 rust 中成为“可迭代的”意味着实现Iterator特性。 然而，有些东西可以变成迭代器，这由另一个特征IntoIterator描述。 标准库提供了全面的实施：

impl<I: Iterator> IntoIterator for I { /* ... */}

这意味着任何实现Iterator的类型都可以变成一个（它是 noop）。 for循环旨在与实现IntoIterator的类型一起使用。 这就是为什么你可以这样写：

let mut v = vec![1, 2, 3, 4, 5];

for _ in &v {}
for _ in &mut v {}
for _ in v {}

由于类型&Vec<T> 、 &mut Vec<T>和Vec<T>都实现IntoIterator特性。 当然，它们都变成了不同的迭代器类型，并分别返回&T 、 &mut T和T 。

广告 2 。 如前所述，for 循环可用于实现IntoIterator的类型。 文档详细解释了它是如何工作的，但简而言之for循环只是一个语法糖，可以转换这段代码：

for x in xs {
    todo!()
}

进入这样的事情：

let mut xs_iter = xs.into_iter();
while let Some(x) = xs_iter.next() {
    todo!()
}

while循环也是语法糖，并通过break语句将糖分转化为loop ，但这与此处无关。

边注。 我想这只是一个学习示例，它很棒，但是标准库中已经存在与std::ops::Range完全相同的迭代器，因此如果需要，请将其用作您的实际代码。