如何为装箱值实现迭代器？答案

【问题标题】：How to implement Iterator for boxed values?如何为装箱值实现迭代器？
【发布时间】：2015-05-17 21:38:14
【问题描述】：

我有一个结构，它通过方法 next 来自 trait Iterator 给出数字：

struct Numbers{
    number: usize,
    count: usize
}

impl Iterator for Numbers {
    type Item = usize;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.count > 0 {
            self.count -= 1;
            return Some(self.number);
        }

        return None;
    }
}

fn main(){
    let numbers = Numbers{
        number: 777,
        count: 10
    };

    for n in numbers {
        println!{"{:?}", n};
    }
}

它适用于usize 类型。但是 Box 类型的相同代码给出了编译错误：

struct Numbers{
    number: Box<usize>,
    count: usize
}

impl Iterator for Numbers {
    type Item = Box<usize>;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.count > 0 {
            self.count -= 1;
            return Some(self.number);
        }

        return None;
    }
}

fn main(){
    let numbers = Numbers{
        number: Box::new(777),
        count: 10
    };

    for n in numbers {
        println!{"{:?}", n};
    }
}

./numbers.rs:12:25: 12:29 错误：无法移出借来的内容

./numbers.rs:12 return Some(self.number);

如何正确实现装箱值的迭代器？

【问题讨论】：

标签： rust

【解决方案1】：

这归结为 Rust 的所有权模型以及复制和移动语义之间的区别； Box<T> 有移动语义，没有实现Copy，所以return Some(self.number); 将移动self.number，获得它的所有权；但这是不允许的，因为它需要消耗 self，而这只能由可变引用获取。

你有几个选择（我写的是“具有移动语义的对象”，我的意思是在这种特定情况下self.number）：

不要返回带有移动语义的对象，返回带有复制语义引用的其他东西，例如引用而不是装箱的值（返回引用将要求迭代器对象与被迭代的对象不同结束，以便您可以在Item 中写入生命周期；因此它不适用于您的特定用例）或未装箱的数字。

根据具有移动语义的对象构造要返回的新值：

impl Iterator for Numbers {
    type Item = Box<usize>;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.count > 0 {
            self.count -= 1;
            Some(Box::new(self.number))
        } else {
            None
        }
    }
}

使用移动语义克隆对象（这是第二个选项的简化形式，真的）：

impl Iterator for Numbers {
    type Item = Box<usize>;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.count > 0 {
            self.count -= 1;
            Some(self.number.clone())
        } else {
            None
        }
    }
}

构造一个新值以替换具有移动语义的对象：

use std::mem;

impl Iterator for Numbers {
    type Item = Box<usize>;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.count > 0 {
            self.count -= 1;
            let number = mem::replace(&mut self.number, Box::new(0));
            // self.number now contains 0
            Some(number)
        } else {
            None
        }
    }
}

【讨论】：