如何在不使用克隆的情况下编写一个保持状态和 returns 值的通用迭代器？

Question

我试图编写一个通用迭代器，但我不知道如何在不使用 clone 的情况下 return 值。有没有办法在 next 函数和 return 引用中创建变量？如果我用 u32 替换 T，那么我只能 return Some(self.count)，但是使用泛型是不可能的。

use num_traits::Num;
use std::clone::Clone;

struct Counter<T>
where
    T: Num + Clone,
{
    count: T,
}

impl<T> Counter<T>
where
    T: Num + Clone,
{
    fn new() -> Counter<T> {
        Counter { count: T::zero() }
    }
}

impl<T> Iterator for Counter<T>
where
    T: Num + Clone,
{
    type Item = T;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        self.count = self.count.clone() + T::one();
        Some(self.count.clone())
    }
}

fn main() {
    let mut number: Counter<u32> = Counter::new();

    match number.next() {
        Some(x) => println!("Number {}", x),
        None => println!("Invalid"),
    }
}

Answer 1

一方面...不，您不能使迭代器 return 成为对计数器值的引用。 Iterator::next() 方法 return 是一个与接收者值 &mut self 没有生命周期联系的值，因此我们无法控制将在那里 return 编辑的引用的生命周期。这是必需的，因为我们无法修改该引用借用的值。这个问题在另一个 question.

中得到了更好的解释

另一方面，真正的问题出现在这里：

If I replace T with u32, then I can just return Some(self.count), but using generics, it is not possible.

这只是因为 u32 实现了 Copy，这意味着它会在需要时被复制。实现了 Copy 的类型也实现了 Clone，这将做与副本几乎相同的事情，这将发生在非泛型上下文中。

因此，您在此进行的克隆操作是合理的，因为您想要 return 计数器的值，同时仍然拥有它自己的状态。当该计数器的 T 是原始整数（例如 u32 时），克隆与该整数的副本一样便宜。

除此之外，您可以在 AddAssign<T> 上添加 T 的约束，以便您可以使用 += 运算符来增加内部状态。

impl<T> Iterator for Counter<T> where T: Num + Clone + AddAssign<T> {
    type Item = T;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        self.count += T::one();
        Some(self.count.clone())
    }
}

另请参阅：

Can I write an Iterator that mutates itself and then yields a reference into itself?
Is there any way to return a reference to a variable created in a function?

如何在不使用克隆的情况下编写一个保持状态和 returns 值的通用迭代器？

How do I write a generic iterator that keeps a state and returns a value without using clone?

generics

iterator

clone

rust