[Rust]三种iterator使用说明

Rust中使用变量的途径有三种，所有权(ownership), 不可变引用(immutable reference) 和可变引用(mutable reference)。如果学习了Rust，我们会发现这三种使用值的办法充斥着Rust的角角落落。在此，我们来研究一下Rust Iterator，及其与这三种方式的联系。

首先，所有的迭代器都实现了Iterator Trait，而next方法无疑是Iterator Trait中最基本的方法。我们来看下它的方法签名：

pub trait Iterator {
    type Item;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item>;
　
}
来自：https://kaisery.github.io/trpl-zh-cn/ch13-02-iterators.html

我们可以看到，next方法的参数是&mut self，也就是可变的迭代器引用。因此，call next方法的类型一定是一个可变的迭代器，不可变迭代器不能call next方法。

next方法的返回值是Option<Self::Item>这个enum，目的是可以让我们判断是否有next value。如果有下一个值，那么返回值就是Some<Item Type>，如果没有下一个值，那么返回值就是None。我们可以通过match来判断。

现在我们来看Vec<T>生成迭代器的办法。有三种方式可以实现这个目的，分别是iter,iter_mut和into_iter。根据我的理解，这三种方法分别需要Vec<T>的&self, &mut self和self，即向量的不可变引用，可变引用和向量的所有权。当然了，需要所有权的方法，会move原向量的所有权，所以原向量不再能够使用。

这三个方法生成的迭代器有什么区别呢？根据我的理解，就是在实现Iterator Trait的时候，这三种迭代器的associated type，即关联类型不一样。这就会导致调用next方法的时候：

1. iter返回的是值的不可变引用，即&T
2. iter_mut返回的是可变引用，即&mut T
3. into_iter返回的是T类型的值

让我们来写代码验证我们的猜想。首先来看into_iter：

  let v = vec![String::from("good")];
    for mut i in v.into_iter() {
        i.push_str(" morning");
        println!("{}",i);
    }
    println!("{:?}",v);

3 |     for mut i in v.into_iter() {
  |                  - value moved here
...
7 |     println!("{:?}",v);
  |                     ^ value borrowed here after move

通过报错信息我们可以看到，v的所有权已经被move了，不再拥有向量的所有权。如果我们注释掉最后一句，则可以正常使用。因为我们用mut i来代表mut String，所以我们可以改变String的值。

   let v = vec![String::from("good")];
    for mut i in v.into_iter() {
        i.push_str(" morning");
        println!("{}",i);
    }

good morning

　　 let v = vec![1];
    for i in v.iter() {
        assert_eq!(i, &1);
    }

通过assert_eq!这个宏，我们可以验证，i就是&1。

    let v = vec![1];
    for i in v.into_iter() {
        assert_eq!(i, 1);
    }

而通过assert_eq!这个宏，我们可以验证，此时i是1。

  　let mut v = vec![1];
    for i in v.iter_mut() {
        *i = 555;
    }
    println!("{:?}",v);

这段代码的运行结果是：

[555]

实际上，根据我们的分析，这里的i的类型是&mut i32，所以解引用之后可以改变其值。同时，iter_mut只需要&mut self而不是所有权，所以后面还可以正常使用v。