有条件地迭代几个可能的迭代器之一

Question

我正在尝试根据对函数的 Option 输入来切换行为。这个想法是根据给定的 Option 是否存在进行迭代。这是一个最小的，如果愚蠢的例子：

use std::iter;

fn main() {
    let x: Option<i64> = None;

    // Repeat x 5 times if present, otherwise count from 1 to 5
    for i in match x {
        None => 1..5,
        Some(x) => iter::repeat(x).take(5),
    } {
        println!("{}", i);
    }
}

我收到一个错误：

error[E0308]: match arms have incompatible types
  --> src/main.rs:7:14
   |
7  |       for i in match x {
   |  ______________^
8  | |         None => 1..5,
9  | |         Some(x) => iter::repeat(x).take(5),
   | |                    ----------------------- match arm with an incompatible type
10 | |     } {
   | |_____^ expected struct `std::ops::Range`, found struct `std::iter::Take`
   |
   = note: expected type `std::ops::Range<{integer}>`
              found type `std::iter::Take<std::iter::Repeat<i64>>`

当然，这很有意义，但我真的很想根据条件选择我的迭代器，因为 for 循环中的代码非常重要，复制粘贴所有这些只是为了改变迭代器选择将非常丑陋且无法维护。

我尝试在双臂上使用 as Iterator<Item = i64>，但这给了我一个关于未调整类型的错误，因为它是一个特征对象。有没有简单的方法来解决这个问题？

当然，我可以使用 .collect()，因为它们 return 具有相同的类型并遍历该向量。这是一个很好的快速修复，但对于大型列表来说似乎有点过分。

Answer 1

最直接的解决方案是使用 trait 对象:

use std::iter;

fn main() {
    let mut a;
    let mut b;

    let x: Option<i64> = None;

    // Repeat x 5 times if present, otherwise count from 1 to 5
    let iter: &mut dyn Iterator<Item = i64> = match x {
        None => {
            a = 1..5;
            &mut a
        }
        Some(x) => {
            b = iter::repeat(x).take(5);
            &mut b
        }
    };

    for i in iter {
        println!("{}", i);
    }
}

此解决方案的主要缺点是您必须为您拥有的每个具体类型分配堆栈 space。这也意味着每种类型的变量。好处是只需要初始化使用过的类型。

相同的想法但需要堆分配是使用盒装特征对象:

use std::iter;

fn main() {
    let x: Option<i64> = None;

    // Repeat x 5 times if present, otherwise count from 1 to 5
    let iter: Box<dyn Iterator<Item = i64>> = match x {
        None => Box::new(1..5),
        Some(x) => Box::new(iter::repeat(x).take(5)),
    };

    for i in iter {
        println!("{}", i);
    }
}

这在您想要 return the iterator from a function 时非常有用。取的栈space是单指针，只会分配需要的堆space。

你也可以.

Answer 2

either crate provides the Either类型。如果 Either 的两半都是迭代器，那么 Either:

也是

extern crate either;

use either::Either;
use std::iter;

fn main() {
    let x: Option<i64> = None;

    // Repeat x 5 times if present, otherwise count from 1 to 5
    let iter = match x {
        None => Either::Left(1..5),
        Some(x) => Either::Right(iter::repeat(x).take(5)),
    };

    for i in iter {
        println!("{}", i);
    }
}

与一样，对于您拥有的每个具体类型，这仍然需要堆栈 space。但是，您不需要为每个具体值设置单独的变量。

这个类型也可以是returned from a function，不像trait对象引用。与盒装特征对象相比，无论选择哪种具体类型，它都将始终在堆栈上使用固定大小。

您也会在其他地方找到这种类型（或语义等价物），例如 futures::Either

Answer 3

就个人而言，与其使用 Either，我更喜欢创建一系列链接在一起的 Option<Iterator> 值。像这样：

playground

use std::iter;

fn main() {
    let x: Option<i64> = None;

    // Repeat x 5 times if present, otherwise count from 1 to 5
    for i in pick(x) {
        println!("{}", i);
    }
}

fn pick(opt_x: Option<i64>) -> impl Iterator<Item = i64> {
    let iter_a = if let None = opt_x {
        Some(1..5)  
    } else {
        None
    };

    let iter_b = if let Some(x) = opt_x {
        Some(iter::repeat(x).take(5))
    } else {
        None
    };

    iter_a.into_iter().flatten().chain(iter_b.into_iter().flatten())
}

它没有使用 Either 那么明显，但它避免了另一个板条箱，有时它的效果非常优雅。

Answer 4

这是@Niko 的绝妙解决方案的变体，它使用单个 match 表达式而不是多个 if let 表达式，在处理更多条件情况时可能更方便：

use std::iter;

fn main() {
    let x: Option<i64> = None;

    // Repeat x 5 times if present, otherwise count from 1 to 5
    for i in pick(x) {
        println!("{}", i);
    }
}

fn pick(opt_x: Option<i64>) -> impl Iterator<Item = i64> {
    let mut iter_a = None;
    let mut iter_b = None;

    match opt_x {
        None => iter_a = Some(1..5),
        Some(x) => iter_b = Some(iter::repeat(x).take(5)),
    }

    iter_a.into_iter().flatten().chain(iter_b.into_iter().flatten())
}

有条件地迭代几个可能的迭代器之一

Conditionally iterate over one of several possible iterators

rust