如何将一系列迭代器应用于数据？

Question

我正在通过构建一些基本的遗传学功能来修补 Rust，例如读取包含 DNA 序列的文件，将其转录为 RNA，将其翻译为氨基酸序列等。

我希望这些转换中的每一个都接受和返回迭代器。这样我就可以将它们串在一起（如dna.transcribe().traslate()...）并且只在必要时收集，因此编译器可以优化整个转换链。我是一名来自 Scala/Spark 的数据科学家，所以这种模式很有意义，但我不确定如何在 Rust 中实现它。

我已经阅读了this article about returning iterators，但最终的解决方案似乎是使用 trait 对象（可能会对性能产生很大影响），或者手动滚动带有关联结构的迭代器（这允许我返回一个迭代器，是的，但我不明白它如何让我编写一个也接受迭代器的转换）。

这里有什么一般的架构建议吗？

（仅供参考，到目前为止我的代码是available here，但我觉得我并没有习惯性地使用 Rust，因为 a. 仍然无法完全编译 b. 这种惰性链接操作模式意外导致复杂而凌乱的代码，只能在 Rust nightly 上运行。）

Answer 1

迭代器适配器旨在执行无法以其他方式轻松表达的操作。您的两个示例，.translate() 和 .transcribe()，根据您对它们的解释，可以简化为以下内容：

dna
    .map(|x| x.translate())
    .map(|x| x.transcribe())

// or

dna
    .map(|x| x.translate().transcribe())

但是，如果您打算设计自己的迭代器，则以下内容应该可行：

struct Transcriber<I: Iterator<Item = Dna>> {
    inner: I
}

impl<I: Iterator<Item = Dna>> Iterator for Transcriber<I> {
    type Item = TranscribedDna;
    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        self.next().map(|x| x.transcribe())
    }
}

// Extension trait to add the `.transcribe` method to existing iterators
trait TranscribeIteratorExt: Iterator<Item = Dna> {
    fn transcribe(self) -> Transcriber<Self>;
}

impl<I: Iterator<Item = Dna>> TranscriberIteratorExt for I {
    fn transcribe(self) -> Transcriber<Self> {
        Transcriber { inner: self }
    }
}

然后就可以使用了

dna
    .transcribe() // yields TranscribedDna