是否可以在不创建特殊迭代器的情况下每次迭代步进不同的数量？

Question

在 C 中，for 循环有一个可选的增量部分，在 Rust 中我有时会错过：

for (uint i = 0; i < max; i = step_function(i, j, k)) {
    /* many lines of code! */
}

这可以用 Rust 写成：

let mut i: u32 = 0;
while (i < max) {
    // 
    // many lines of code! 
    //
    i = step_function(i, j, k);
}

...但是如果continue 存在于“多行代码” 中的某处，这将引入错误。我个人的偏好也是将增量保持在循环的顶部。

如果不创建一个特殊的迭代器来处理这个问题，有没有一种方法可以更紧密地匹配 C 风格的循环，同时解决上面提到的两个问题？

“特殊迭代器”是指不必在 for 循环之外定义迭代器类型和方法。

虽然这看起来像是一个人为的要求，但必须为一次性使用定义一个迭代器 - 在读取和编写代码时都会增加一些开销。

虽然@kennytm 的回答展示了可重用的StepByFn 迭代器如何工作，但使用闭包会为代码添加一些原本不存在的约束。

Answer 1

如果你可以导入外部 crate，你应该使用itertools::iterate:

extern crate itertools;
use itertools::iterate;

fn main() {
    for i in iterate(0, |i| 2*i + 3).take_while(|i| *i < 100) {
        println!("{}", i);
        // 0 3 9 21 45 93
    }
}

---

如果你真的缺少 C 风格的 for 循环，你可以使用 cfor crate：

#[macro_use] extern crate cfor;

fn main() {
    cfor!{ let mut i = 0; i < 100; i = 2*i + 3; {
        println!("{}", i);
        // 0 3 9 21 45 93
    }}
}

---

如果您限制只使用标准库，创建一个特殊的迭代器将是最惯用的方式。

fn main() {
    for i in StepByFn::new(0, 100, |i| 2*i + 3) {
        println!("{}", i);
        // 0 3 9 21 45 93
    }
}

struct StepByFn<T, F> {
    begin: T,
    end: T,
    step: F,
}

impl<T, F: FnMut(&T) -> T> StepByFn<T, F> {
    pub fn new(begin: T, end: T, step: F) -> StepByFn<T, F> {
        StepByFn { begin, end, step }
    }
}

impl<T: PartialOrd, F: FnMut(&T) -> T> Iterator for StepByFn<T, F> {
    type Item = T;
    fn next(&mut self) -> Option<T> {
        if self.begin >= self.end {
            return None;
        }
        let next = (self.step)(&self.begin);
        let prev = std::mem::replace(&mut self.begin, next);
        Some(prev)
    }
}

也可以用repeat().scan()创建内联迭代器，但是很丑，不能很好的表达意图

use std::iter::repeat;

fn main() {
    for i in repeat(()).scan(0, |i, ()| { 
        let old = *i; 
        *i = 2*old + 3; 
        if old < 100 { Some(old) } else { None } 
    }) {
        println!("{}", i);
        // 0 3 9 21 45 93
    }
}