如何為數據結構實現非消耗可變 std::iter::Iterator

Question

我有一個名為 VecCircular 的數據結構，對於 std::iter::Iterator 的非消耗不可變實現，我遵循了此處的指南。 這是我的代碼：

pub struct VecCircularIterator<'a, T> {
    vec_circular: &'a VecCircular<T>,
    index: usize,
}

impl<'a, T> std::iter::IntoIterator for &'a VecCircular<T> {
    type Item = &'a T;
    type IntoIter = VecCircularIterator<'a, T>;

    fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
        VecCircularIterator {
            vec_circular: &self,
            index: self.front_index,
        }
    }
}

impl<'a, T> std::iter::Iterator for VecCircularIterator<'a, T> {
    type Item = &'a T;
    fn next(&mut self) -> Option<&'a T> {
        if self.index == self.vec_circular.rear_index || self.vec_circular.empty() {
            return None;
        } else {
            let item = &self.vec_circular[self.index];
            self.index = (self.index + 1) % self.vec_circular.capacity;
            return Some(item);
        }
    }
}

但是當我嘗試將該實現更改為可變實現時：

pub struct VecCircularIterator<'a, T> {
    vec_circular: &'a mut VecCircular<T>,
    index: usize,
}

impl<'a, T> std::iter::IntoIterator for &'a VecCircular<T> {
    type Item = &'a T;
    type IntoIter = VecCircularIterator<'a, T>;

    fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
        VecCircularIterator {
            vec_circular: &mut self,
            index: self.front_index,
        }
    }
}

impl<'a, T> std::iter::Iterator for VecCircularIterator<'a, T> {
    type Item = &'a T;
    fn next(&mut self) -> Option<&'a T> {
        if self.index == self.vec_circular.rear_index || self.vec_circular.empty() {
            return None;
        } else {
            let item = &self.vec_circular[self.index];
            self.index = (self.index + 1) % self.vec_circular.capacity;
            return Some(item);
        }
    }
}

我收到以下錯誤：

    error[E0495]: cannot infer an appropriate lifetime for lifetime parameter in function call due to conflicting requirements
   --> src/queue/mod.rs:143:25
    |
143 |             let item = &self.vec_circular[self.index];
    |                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
    |
note: first, the lifetime cannot outlive the anonymous lifetime #1 defined on the method body at 139:5...
   --> src/queue/mod.rs:139:5
    |
139 | /     fn next(&mut self) -> Option<&'a T> {
140 | |         if self.index == self.vec_circular.rear_index || self.vec_circular.empty() {
141 | |             return None;
142 | |         } else {
...   |
146 | |         }
147 | |     }
    | |_____^
note: ...so that reference does not outlive borrowed content
   --> src/queue/mod.rs:143:25
    |
143 |             let item = &self.vec_circular[self.index];
    |                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^
note: but, the lifetime must be valid for the lifetime `'a` as defined on the impl at 137:6...
   --> src/queue/mod.rs:137:6
    |
137 | impl<'a, T> std::iter::Iterator for VecCircularIterator<'a, T> {
    |      ^^
note: ...so that the types are compatible
   --> src/queue/mod.rs:139:41
    |
139 |       fn next(&mut self) -> Option<&'a T> {
    |  _________________________________________^
140 | |         if self.index == self.vec_circular.rear_index || self.vec_circular.empty() {
141 | |             return None;
142 | |         } else {
...   |
146 | |         }
147 | |     }
    | |_____^
    = note: expected  `std::option::Option<&'a T>`
               found  `std::option::Option<&T>`

error: aborting due to previous error

For more information about this error, try `rustc --explain E0495`.
error: could not compile `rudac`.

我對 rust 生命周期參數有點動搖，我不知道該怎么做。

Answer 1

迭代器不能從自身內部產生借來的值。 否則， next的 API 聲明必須將Self::Item與生命周期綁定到self 。

您可以產生值而不是引用，例如，像這樣的東西（但是您的代碼示例不完整（缺少 VecCircular），因此很難猜測什么是做這件事的好方法）：

impl<T> std::iter::Iterator for VecCircularIterator<T> {
    type Item = T;
    fn next(&mut self) -> Option<T> {
        if self.index == self.vec_circular.rear_index || self.vec_circular.empty() {
            return None;
        } else {
            let item = self.vec_circular[self.index];
            self.index = (self.index + 1) % self.vec_circular.capacity;
            return item;
        }
    }
}

另請注意，您的into_iter方法存在問題。 into_iter消耗 self 因此，如果您分配對 vec_circular 的引用，它的壽命將不夠長（一旦into_iter返回，它就會退出 scope ）。

順便提一句。 因為看起來您正在自己實現一個隊列，所以您可能也對標准庫中的VecDeque感興趣。 它還提供了Iter ，它可以產生引用。 它通過不擁有 VecDeque 本身來做到這一點，而只是從中借用一個切片。