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//! 可组合的外部迭代。
//!
//! 如果您发现自己具有某种类型的集合,并且需要对所述集合的元素执行操作,那么您会很快遇到 'iterators'。
//! 迭代器在惯用的 Rust 代码中大量使用,所以值得熟悉它们。
//!
//! 在解释更多内容之前,让我们讨论一下该模块的结构:
//!
//! # Organization
//!
//! 该模块主要是按类型来组织的:
//!
//! * [Traits] 是核心部分:这些 traits 定义了存在什么样的迭代器,以及您可以用它们做什么。这些 traits 的方法值得投入一些额外的学习时间。
//! * [Functions] 提供了一些有用的方法来创建一些基本的迭代器。
//! * [Structs] 通常是该模块的 traits 上各种方法的返回类型。通常,您将需要查看创建 `struct` 的方法,而不是 `struct` 本身。
//! 有关原因的更多详细信息,请参见 [实现迭代器](#implementing-iterator)。
//!
//! [Traits]: #traits
//! [Functions]: #functions
//! [Structs]: #structs
//!
//! 就是这样! 让我们深入研究迭代器。
//!
//! # Iterator
//!
//! 该模块的核心是 [`Iterator`] trait。[`Iterator`] 的核心是这样的:
//!
//! ```
//! trait Iterator {
//! type Item;
//! fn next(&mut self) -> Option<Self::Item>;
//! }
//! ```
//!
//! 迭代器有一个方法 [`next`],当调用它时,返回一个 <code>[Option]\<Item></code>.
//! 只要有元素,调用 [`next`] 就会返回 [`Some(Item)`],一旦它们全部消费完,将返回 `None` 表示迭代完成。
//! 各个迭代器可能选择恢复迭代,因此再次调用 [`next`] 可能会或可能不会最终在某个时候再次开始返回 [`Some(Item)`] (例如,请参见 [`TryIter`])。
//!
//!
//! [`Iterator`] 的完整定义还包括许多其他方法,但是它们是默认方法,基于 [`next`] 构建,因此您可以免费获得它们。
//!
//! 迭代器也是可组合的,通常将它们链接在一起以进行更复杂的处理形式。有关更多详细信息,请参见下面的 [适配器](#adapters) 部分。
//!
//! [`Some(Item)`]: Some
//! [`next`]: Iterator::next
//! [`TryIter`]: ../../std/sync/mpsc/struct.TryIter.html
//!
//! # 三种迭代形式
//!
//! 有三种常见的方法可以从集合中创建迭代器:
//!
//! * `iter()`,它在 `&T` 上迭代。
//! * `iter_mut()`,它在 `&mut T` 上迭代。
//! * `into_iter()`,它在 `T` 上迭代。
//!
//! 在适当的情况下,标准库中的各种内容都可以实现这三个中的一个或多个。
//!
//! # 实现迭代器
//!
//! 创建自己的迭代器涉及两个步骤:创建一个 `struct` 来保存迭代器的状态,然后为该 `struct` 实现 [`Iterator`]。
//! 这就是为什么此模块中有这么多 `struct` 的原因:每个迭代器和迭代器适配器都有一个。
//!
//! 让我们创建一个名为 `Counter` 的迭代器,该迭代器的范围从 `1` 到 `5`:
//!
//! ```
//! // 首先,结构体:
//!
//! /// 从 1 到 5 计数的迭代器
//! struct Counter {
//! count: usize,
//! }
//!
//! // 我们希望计数从一开始,所以让我们添加一个 new() 方法来提供帮助。
//! // 这不是严格必要的,但很方便。
//! // 请注意,我们将 `count` 从零开始,我们将在下面的 `next () ` 实现中看到其原因。
//! impl Counter {
//! fn new() -> Counter {
//! Counter { count: 0 }
//! }
//! }
//!
//! // 然后,我们为 `Counter` 实现 `Iterator`:
//!
//! impl Iterator for Counter {
//! // 我们将使用 usize 进行计数
//! type Item = usize;
//!
//! // next() 是唯一必需的方法
//! fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
//! // 增加我们的数量。这就是为什么我们从零开始。
//! self.count += 1;
//!
//! // 检查我们是否已经完成计数。
//! if self.count < 6 {
//! Some(self.count)
//! } else {
//! None
//! }
//! }
//! }
//!
//! // 现在我们可以使用它了!
//!
//! let mut counter = Counter::new();
//!
//! assert_eq!(counter.next(), Some(1));
//! assert_eq!(counter.next(), Some(2));
//! assert_eq!(counter.next(), Some(3));
//! assert_eq!(counter.next(), Some(4));
//! assert_eq!(counter.next(), Some(5));
//! assert_eq!(counter.next(), None);
//! ```
//!
//! 以这种方式调用 [`next`] 将重复进行。Rust 有一个构造,可以在迭代器上调用 [`next`],直到它到达 `None`。让我们接下来讨论。
//!
//! 还要注意,`Iterator` 提供了内部调用 `next` 的方法的默认实现,例如 `nth` 和 `fold`。
//! 但是,如果迭代器可以在不调用 `next` 的情况下更有效地计算它们,则还可以编写方法的自定义实现,例如 `nth` 和 `fold`。
//!
//! # `for` 循环和 `IntoIterator`
//!
//! Rust 的 `for` 循环语法实际上是迭代器的语法糖。这是 `for` 的一个基本示例:
//!
//! ```
//! let values = vec![1, 2, 3, 4, 5];
//!
//! for x in values {
//! println!("{x}");
//! }
//! ```
//!
//! 这将打印数字 1 到 5,每个数字都在各自的行上。但是您会在这里注意到:我们从未在 vector 上调用任何东西来产生迭代器。是什么给的?
//!
//! 标准库中有一个 trait 用于将某些内容转换为迭代器: [`IntoIterator`]。
//! 这个 trait 具有一个 [`into_iter`] 方法,该方法可以将实现 [`IntoIterator`] 的类型转换为迭代器。
//! 让我们再次看一下 `for` 循环,以及编译器将其转换为什么:
//!
//! [`into_iter`]: IntoIterator::into_iter
//!
//! ```
//! let values = vec![1, 2, 3, 4, 5];
//!
//! for x in values {
//! println!("{x}");
//! }
//! ```
//!
//! Rust 将其反糖化为:
//!
//! ```
//! let values = vec![1, 2, 3, 4, 5];
//! {
//! let result = match IntoIterator::into_iter(values) {
//! mut iter => loop {
//! let next;
//! match iter.next() {
//! Some(val) => next = val,
//! None => break,
//! };
//! let x = next;
//! let () = { println!("{x}"); };
//! },
//! };
//! result
//! }
//! ```
//!
//! 首先,我们在值上调用 `into_iter()`。然后,我们在返回的迭代器上进行匹配,一遍又一遍地调用 [`next`],直到我们看到一个 `None`。
//! 到那时,我们 `break` 退出了循环,我们已经完成了迭代。
//!
//! 这里还有一点微妙之处:标准库包含一个有趣的 [`IntoIterator`] 实现:
//!
//! ```ignore (only-for-syntax-highlight)
//! impl<I: Iterator> IntoIterator for I
//! ```
//!
//! 换句话说,所有 [`Iterator`] 都通过返回自身来实现 [`IntoIterator`]。这意味着两件事:
//!
//! 1. 如果要编写 [`Iterator`],则可以将其与 `for` 循环一起使用。
//! 2. 如果要创建集合,则为其实现 [`IntoIterator`] 将使您的集合可以与 `for` 循环一起使用。
//!
//! # 通过引用进行迭代
//!
//! 由于 [`into_iter()`] 将 `self` 作为值,因此使用 `for` 循环遍历一个集合将消耗该集合。通常,您可能需要迭代一个集合而不使用它。
//! 许多集合提供了在引用上提供迭代器的方法,通常分别称为 `iter()` 和 `iter_mut()`:
//!
//! ```
//! let mut values = vec![41];
//! for x in values.iter_mut() {
//! *x += 1;
//! }
//! for x in values.iter() {
//! assert_eq!(*x, 42);
//! }
//! assert_eq!(values.len(), 1); // `values` 仍然属于此函数。
//! ```
//!
//! 如果集合类型 `C` 提供 `iter()`,则它通常还为 `&C` 实现 `IntoIterator`,而该实现只是调用 `iter()`。
//! 同样,提供 `iter_mut()` 的集合 `C` 通常通过委派给 `iter_mut()` 来为 `&mut C` 实现 `IntoIterator`。这样可以方便快捷地实现以下目的:
//!
//! ```
//! let mut values = vec![41];
//! for x in &mut values { // 与 `values.iter_mut()` 相同
//! *x += 1;
//! }
//! for x in &values { // 与 `values.iter()` 相同
//! assert_eq!(*x, 42);
//! }
//! assert_eq!(values.len(), 1);
//! ```
//!
//! 尽管许多集合都提供 `iter()`,但并非所有人都提供 `iter_mut()`。
//! 例如,如果 key 的哈希发生变化,更改 [`HashSet<T>`] 的键可能会使集合处于不一致的状态,因此这个集合仅提供 `iter()`。
//!
//! [`into_iter()`]: IntoIterator::into_iter
//! [`HashSet<T>`]: ../../std/collections/struct.HashSet.html
//!
//! # Adapters
//!
//! 接受一个 [`Iterator`] 并返回另一个 [`Iterator`] 的函数通常被称为迭代器适配器,因为它们是适配器模式的一种形式。
//!
//! 常见的迭代器适配器包括 [`map`],[`take`] 和 [`filter`]。
//! 有关更多信息,请参见它们的文档。
//!
//! 如果迭代器适配器为 panics,则迭代器将处于未指定 (但内存安全) 状态。
//! 也不能保证此状态在 Rust 的各个版本中都保持不变,因此您应避免依赖 panicked 的迭代器返回的确切值。
//!
//! [`map`]: Iterator::map
//! [`take`]: Iterator::take
//! [`filter`]: Iterator::filter
//!
//! # Laziness
//!
//! 迭代器 (和迭代器 [适配器](#adapters)) 是懒惰的)。这意味着仅仅创建一个迭代器并不会做很多事情。除非您调用 [`next`],否则什么都不会发生。
//! 当创建仅出于其副作用的迭代器时,这有时会引起混乱。
//! 例如,[`map`] 方法在其迭代的每个元素上调用一个闭包:
//!
//! ```
//! # #![allow(unused_must_use)]
//! # #![allow(map_unit_fn)]
//! let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
//! v.iter().map(|x| println!("{x}"));
//! ```
//!
//! 这将不会打印任何值,因为我们只是创建了一个迭代器,而不是使用它。编译器将警告我们这种行为:
//!
//! ```text
//! warning: unused result that must be used: iterators are lazy and
//! do nothing unless consumed
//! ```
//!
//! 编写 [`map`] 的副作用的惯用方式是使用 `for` 循环或调用 [`for_each`] 方法:
//!
//! ```
//! let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
//!
//! v.iter().for_each(|x| println!("{x}"));
//! // or
//! for x in &v {
//! println!("{x}");
//! }
//! ```
//!
//! [`map`]: Iterator::map
//! [`for_each`]: Iterator::for_each
//!
//! 评估迭代器的另一种常见方法是使用 [`collect`] 方法来生成新的集合。
//!
//! [`collect`]: Iterator::collect
//!
//! # Infinity
//!
//! 迭代器不必一定是有限的。例如,开放式范围是一个无限迭代器:
//!
//! ```
//! let numbers = 0..;
//! ```
//!
//! 通常使用 [`take`] 迭代器适配器将无限迭代器转换为有限迭代器:
//!
//! ```
//! let numbers = 0..;
//! let five_numbers = numbers.take(5);
//!
//! for number in five_numbers {
//! println!("{number}");
//! }
//! ```
//!
//! 这将在各自的行上打印数字 `0` 至 `4`。
//!
//! 请记住,无限迭代器上的方法,即使是可以在有限时间内通过数学方法确定结果的方法,也可能不会终止。
//! 具体来说,通常需要遍历迭代器中每个元素的方法 (如 [`min`]) 对于任何无限迭代器都可能不会成功返回。
//!
//! ```no_run
//! let ones = std::iter::repeat(1);
//! let least = ones.min().unwrap(); // 不好了! 无限循环!
//! // `ones.min()` 会导致无限循环,所以我们不会达到这一点!
//! println!("The smallest number one is {least}.");
//! ```
//!
//! [`take`]: Iterator::take
//! [`min`]: Iterator::min
//!
//!
//!
//!
//!
//!
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//!
//!
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//!
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//!
//!
//!
//!
//!
//!
//!
//!
//!
//!
//!
#![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
// 这需要在这里才能在子模块中使用
macro_rules! impl_fold_via_try_fold {
(fold -> try_fold) => {
impl_fold_via_try_fold! { @internal fold -> try_fold }
};
(rfold -> try_rfold) => {
impl_fold_via_try_fold! { @internal rfold -> try_rfold }
};
(@internal $fold:ident -> $try_fold:ident) => {
#[inline]
fn $fold<AAA, FFF>(mut self, init: AAA, fold: FFF) -> AAA
where
FFF: FnMut(AAA, Self::Item) -> AAA,
{
use crate::ops::NeverShortCircuit;
self.$try_fold(init, NeverShortCircuit::wrap_mut_2(fold)).0
}
};
}
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
pub use self::traits::Iterator;
#[unstable(
feature = "step_trait",
reason = "likely to be replaced by finer-grained traits",
issue = "42168"
)]
pub use self::range::Step;
#[unstable(
feature = "iter_from_generator",
issue = "43122",
reason = "generators are unstable"
)]
pub use self::sources::from_generator;
#[stable(feature = "iter_empty", since = "1.2.0")]
pub use self::sources::{empty, Empty};
#[stable(feature = "iter_from_fn", since = "1.34.0")]
pub use self::sources::{from_fn, FromFn};
#[stable(feature = "iter_once", since = "1.2.0")]
pub use self::sources::{once, Once};
#[stable(feature = "iter_once_with", since = "1.43.0")]
pub use self::sources::{once_with, OnceWith};
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
pub use self::sources::{repeat, Repeat};
#[unstable(feature = "iter_repeat_n", issue = "104434")]
pub use self::sources::{repeat_n, RepeatN};
#[stable(feature = "iterator_repeat_with", since = "1.28.0")]
pub use self::sources::{repeat_with, RepeatWith};
#[stable(feature = "iter_successors", since = "1.34.0")]
pub use self::sources::{successors, Successors};
#[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
pub use self::traits::FusedIterator;
#[unstable(issue = "none", feature = "inplace_iteration")]
pub use self::traits::InPlaceIterable;
#[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
pub use self::traits::TrustedLen;
#[unstable(feature = "trusted_step", issue = "85731")]
pub use self::traits::TrustedStep;
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
pub use self::traits::{
DoubleEndedIterator, ExactSizeIterator, Extend, FromIterator, IntoIterator, Product, Sum,
};
#[stable(feature = "iter_zip", since = "1.59.0")]
pub use self::adapters::zip;
#[unstable(feature = "iter_array_chunks", reason = "recently added", issue = "100450")]
pub use self::adapters::ArrayChunks;
#[unstable(feature = "std_internals", issue = "none")]
pub use self::adapters::ByRefSized;
#[stable(feature = "iter_cloned", since = "1.1.0")]
pub use self::adapters::Cloned;
#[stable(feature = "iter_copied", since = "1.36.0")]
pub use self::adapters::Copied;
#[stable(feature = "iterator_flatten", since = "1.29.0")]
pub use self::adapters::Flatten;
#[stable(feature = "iter_map_while", since = "1.57.0")]
pub use self::adapters::MapWhile;
#[unstable(feature = "inplace_iteration", issue = "none")]
pub use self::adapters::SourceIter;
#[stable(feature = "iterator_step_by", since = "1.28.0")]
pub use self::adapters::StepBy;
#[unstable(feature = "trusted_random_access", issue = "none")]
pub use self::adapters::TrustedRandomAccess;
#[unstable(feature = "trusted_random_access", issue = "none")]
pub use self::adapters::TrustedRandomAccessNoCoerce;
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
pub use self::adapters::{
Chain, Cycle, Enumerate, Filter, FilterMap, FlatMap, Fuse, Inspect, Map, Peekable, Rev, Scan,
Skip, SkipWhile, Take, TakeWhile, Zip,
};
#[unstable(feature = "iter_intersperse", reason = "recently added", issue = "79524")]
pub use self::adapters::{Intersperse, IntersperseWith};
pub(crate) use self::adapters::try_process;
pub(crate) use self::traits::UncheckedIterator;
mod adapters;
mod range;
mod sources;
mod traits;