使用 Peekable 实现“谨慎”的 take_while

Question

我想使用Peekable 作为新cautious_take_while 操作的基础，该操作类似于IteratorExt 中的take_while，但不消耗第一个失败的项目。 （还有一个问题是这是否是一个好主意，以及是否有更好的方法来在 Rust 中实现这个目标——我很乐意得到这个方向的提示，但主要是我试图理解我的代码在哪里打破）。

我尝试启用的 API 基本上是：

let mut chars = "abcdefg.".chars().peekable();

let abc : String = chars.by_ref().cautious_take_while(|&x| x != 'd');
let defg : String = chars.by_ref().cautious_take_while(|&x| x != '.');

// yielding (abc = "abc", defg = "defg")

我在creating a MCVE here 上试了一下，但我得到了：

:10:5: 10:19 错误：无法移出借来的内容 :10 chars.by_ref().cautious_take_while(|&x| x != '.');

据我所知，就我的函数签名而言，我遵循与 Rust 自己的TakeWhile 相同的模式，但我从借用检查器中看到了不同的不同行为。有人能指出我做错了什么吗？

Answer 1

by_ref() 的有趣之处在于它返回一个对自身的可变引用：

pub trait IteratorExt: Iterator + Sized {
    fn by_ref(&mut self) -> &mut Self { self }
}

之所以有效，是因为 Iterator 特征是为 指向迭代器的可变指针 类型实现的。聪明！

impl<'a, I> Iterator for &'a mut I where I: Iterator, I: ?Sized { ... }

标准的take_while 函数之所以有效，是因为它使用特征Iterator，它会自动解析为&mut Peekable<T>。

但是你的代码不起作用，因为Peekable 是一个结构，而不是一个特征，所以你的CautiousTakeWhileable 必须指定类型，并且你试图获得它的所有权，但你不能，因为你有一个可变的指针。

解决方案，不要使用Peekable<T>，而是使用&mut Peekable<T>。您还需要指定生命周期：

impl <'a, T: Iterator, P> Iterator for CautiousTakeWhile<&'a mut Peekable<T>, P>
where P: FnMut(&T::Item) -> bool {
     //...
}

impl <'a, T: Iterator> CautiousTakeWhileable for &'a mut Peekable<T> {
    fn cautious_take_while<P>(self, f: P) -> CautiousTakeWhile<&'a mut Peekable<T>, P>
     where P: FnMut(&T::Item) -> bool {
        CautiousTakeWhile{inner: self, condition: f,}
    }
}

这个解决方案的一个奇怪的副作用是现在不需要by_ref，因为cautious_take_while() 采用可变引用，所以它不会窃取所有权。 take_while() 需要 by_ref() 调用，因为它可以采用 Peekable<T> 或 &mut Peekable<T>，并且默认为第一个。通过by_ref() 调用，它将解析为第二个。

现在我终于明白了，我认为更改struct CautiousTakeWhile 的定义以将可窥视位包含到结构本身中可能是一个好主意。困难在于必须手动指定生命周期，如果我是对的。比如：

struct CautiousTakeWhile<'a, T: Iterator + 'a, P> 
    where T::Item : 'a {
    inner: &'a mut Peekable<T>,
    condition: P,
}
trait CautiousTakeWhileable<'a, T>: Iterator {
    fn cautious_take_while<P>(self, P) -> CautiousTakeWhile<'a, T, P> where
        P: FnMut(&Self::Item) -> bool;
}

其余的或多或少是直截了当的。

Answer 2

这是一个棘手的问题！我将首先介绍代码的内容，然后尝试解释它（如果我理解的话......）。它也是丑陋的、不加糖的版本，因为我想减少附带的复杂性。

use std::iter::Peekable;

fn main() {
    let mut chars = "abcdefg.".chars().peekable();

    let abc: String = CautiousTakeWhile{inner: chars.by_ref(), condition: |&x| x != 'd'}.collect();
    let defg: String = CautiousTakeWhile{inner: chars.by_ref(), condition: |&x| x != '.'}.collect();
    println!("{}, {}", abc, defg);
}

struct CautiousTakeWhile<'a, I, P> //'
    where I::Item: 'a, //'
          I: Iterator + 'a, //'
          P: FnMut(&I::Item) -> bool,
{
    inner: &'a mut Peekable<I>, //'
    condition: P,
}

impl<'a, I, P> Iterator for CautiousTakeWhile<'a, I, P>
    where I::Item: 'a, //'
          I: Iterator + 'a, //'
          P: FnMut(&I::Item) -> bool
{
    type Item = I::Item;

    fn next(&mut self) -> Option<I::Item> {
        let return_next =
            match self.inner.peek() {
                Some(ref v) => (self.condition)(v),
                _ => false,
            };
        if return_next { self.inner.next() } else { None }
    }
}

实际上，Rodrigo seems to have a good explanation，所以我会推迟，除非你想让我解释一些具体的事情。