目录

  1. 什么是 Rust 迭代器
  2. 为什么要使用迭代器
  3. 迭代器的基本概念
  4. 常用迭代器方法
  5. 自定义迭代器
  6. 代码示例
  7. 参考资料与出站链接

什么是 Rust 迭代器

Rust 迭代器是一种抽象机制，用于顺序访问集合（如数组、向量）的元素。它通过 Iterator trait 定义，提供了一种高效、函数式的遍历方式。

为什么要使用迭代器

  • 简洁性：替代传统循环，代码更清晰。
  • 功能强大：支持链式调用和函数式操作。
  • 安全性：避免手动索引的越界错误。
  • 性能：惰性求值，优化执行效率。

迭代器的基本概念

  • Iterator trait：
  • 定义在 std::iter::Iterator。
  • 核心方法：next()，返回 Option<Self::Item>。
  • 分类：
  • 迭代器生产者：如 iter()（借用）、into_iter()（消费）。
  • 迭代器消费者：如 collect()、sum()。
  • 惰性：迭代器方法仅在消费时执行。

常用迭代器方法

  1. 生产者：
  • iter()：不可变借用。
  • iter_mut()：可变借用。
  • into_iter()：获取所有权。
  1. 适配器（转换迭代器）：
  • map()：转换每个元素。
  • filter()：筛选元素。
  • take(n)：取前 n 个。
  1. 消费者（结束迭代）：
  • collect()：收集到集合。
  • sum()：求和。
  • for_each()：对每个元素执行操作。

自定义迭代器

  • 实现 Iterator trait：
  • 定义 Item 类型。
  • 实现 next() 方法。
struct Counter {
    count: u32,
}

impl Iterator for Counter {
    type Item = u32;
    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.count < 5 {
            self.count += 1;
            Some(self.count)
        } else {
            None
        }
    }
}

代码示例

基本迭代器

fn main() {
    let v = vec![1, 2, 3];
    for x in v.iter() {
        println!("{}", x);
    }
}

运行结果：

1
2
3

迭代器方法

fn main() {
    let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
    let result: Vec<i32> = v.iter()
        .filter(|&&x| x % 2 == 0)  // 筛选偶数
        .map(|&x| x * 2)           // 每个元素乘 2
        .collect();                // 收集到 Vec
    println!("{:?}", result);
}

运行结果：

[4, 8]

自定义迭代器

struct Counter {
    count: u32,
}

impl Iterator for Counter {
    type Item = u32;
    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.count < 5 {
            self.count += 1;
            Some(self.count)
        } else {
            None
        }
    }
}

fn main() {
    let counter = Counter { count: 0 };
    let sum: u32 = counter.sum();
    println!("Sum: {}", sum);
}

运行结果：

Sum: 15  // 1 + 2 + 3 + 4 + 5

参考资料与出站链接

  1. 官方文档：
  1. 学习资源：
  1. 社区支持：