如何使用 PyO3 從 Python 訪問 Rust 迭代器？

Question

我對 Rust 很陌生，我的第一個“嚴肅”項目涉及使用 PyO3 為小型 Rust 庫編寫 Python 包裝器。 這基本上很輕松，但我正在努力研究如何將 Rust Vec上的惰性迭代器暴露給 Python 代碼。

到目前為止，我一直在收集迭代器產生的值並返回一個列表，這顯然不是最好的解決方案。 這是一些說明我的問題的代碼：

use pyo3::prelude::*;

// The Rust Iterator, from the library I'm wrapping.
pub struct RustIterator<'a> {
    position: usize,
    view: &'a Vec<isize>
}

impl<'a> Iterator for RustIterator<'a> {
    type Item = &'a isize;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        let result = self.view.get(self.position);
        if let Some(_) = result { self.position += 1 };
        result
    }
}

// The Rust struct, from the library I'm wrapping.
struct RustStruct {
    v: Vec<isize>
}

impl RustStruct {
    fn iter(&self) -> RustIterator {
        RustIterator{ position: 0, view: &self.v }
    }
}

// The Python wrapper class, which exposes the 
// functions of RustStruct in a Python-friendly way.
#[pyclass]
struct PyClass {
    rust_struct: RustStruct,
}

#[pymethods]
impl PyClass {
    #[new]
    fn new(v: Vec<isize>) -> Self {
        let rust_struct = RustStruct { v };
        Self{ rust_struct }
    }

    // This is what I'm doing so far, which works
    // but doesn't iterate lazily.
    fn iter(&self) -> Vec<isize> {
        let mut output_v = Vec::new();
        for item in self.rust_struct.iter() {
            output_v.push(*item);
        }
        output_v
    }
}

我試圖用 Python 包裝器包裝RustIterator class，但我不能使用 PyO3 的#[pyclass] proc。 帶有生命周期參數的宏。 我查看了pyo3::types::PyIterator但這看起來像是一種從 Rust 訪問 Python 迭代器的方法，而不是相反。

如何在RustStruct.v中通過 RustStruct.v 訪問惰性迭代器？ 可以安全地假設Vec中包含的類型始終派生Copy和Clone ，並且需要 Python 端的一些代碼的答案是可以的（但不太理想）。

Answer 1

您可以將RustIterator pyclass ，然后使用 rust 迭代器本身實現適當的特征（ PyIterProtocol ）。

未經測試，但類似：

#[pyclass]
pub struct RustIterator<'a> {
    position: usize,
    view: &'a Vec<isize>
}

impl<'a> Iterator for RustIterator<'a> {
    type Item = &'a isize;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        let result = self.view.get(self.position);
        if let Some(_) = result { self.position += 1 };
        result
    }
}

#[pyproto]
impl PyIterProtocol for Iter {
    fn __next__(mut slf: PyRefMut<Self>) -> IterNextOutput<usize, &'static str> {
        match self.next() {
            Some(value) => IterNextOutput::Yield(value),
            None => IterNextOutput::Return("Ended")
        }
    }
}