イテレーター（またはその他の特性）を返す正しい方法は何ですか？

次のRustコードは問題なくコンパイルおよび実行されます。

fn main() {
    let text = "abc";
    println!("{}", text.split(' ').take(2).count());
}

その後、私はこのようなものを試しました...しかし、それはコンパイルされませんでした

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

fn to_words(text: &str) -> &Iterator<Item = &str> {
    &(text.split(' '))
}

主な問題は、関数にto_words()必要な戻り値の型がわからないことです。コンパイラは言う：

error[E0599]: no method named `count` found for type `std::iter::Take<std::iter::Iterator<Item=&str>>` in the current scope
 --> src/main.rs:3:43
  |
3 |     println!("{}", to_words(text).take(2).count());
  |                                           ^^^^^
  |
  = note: the method `count` exists but the following trait bounds were not satisfied:
          `std::iter::Iterator<Item=&str> : std::marker::Sized`
          `std::iter::Take<std::iter::Iterator<Item=&str>> : std::iter::Iterator`

これを実行するための正しいコードは何でしょうか？....そして、私の知識のギャップはどこにありますか？

コンパイラーに案内してもらうと便利です。

fn to_words(text: &str) { // Note no return type
    text.split(' ')
}

コンパイルすると：

error[E0308]: mismatched types
 --> src/lib.rs:5:5
  |
5 |     text.split(' ')
  |     ^^^^^^^^^^^^^^^ expected (), found struct `std::str::Split`
  |
  = note: expected type `()`
             found type `std::str::Split<'_, char>`
help: try adding a semicolon
  |
5 |     text.split(' ');
  |                    ^
help: try adding a return type
  |
3 | fn to_words(text: &str) -> std::str::Split<'_, char> {
  |                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

コンパイラーの提案に従い、それを私の戻り値の型として（少し片付けて）コピーして貼り付けます。

use std::str;

fn to_words(text: &str) -> str::Split<'_, char> {
    text.split(' ')
}

問題はIterator、特性にサイズがないために、特性を返すことができないことです。つまり、Rustはその型に割り当てるスペースを認識していません。ローカル変数への参照も返すことができないため、返すこと&dyn Iteratorはスターターではありません。

インプリ特性

Rust 1.26以降、以下を使用できますimpl trait。

fn to_words<'a>(text: &'a str) -> impl Iterator<Item = &'a str> {
    text.split(' ')
}

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

これの使い方には制限があります。返すことができるのは単一のタイプ（条件なし！）のみであり、これはフリー関数または固有の実装で使用する必要があります。

箱入り

効率が少し低下しても構わない場合は、次を返すことができますBox<dyn Iterator>。

fn to_words<'a>(text: &'a str) -> Box<dyn Iterator<Item = &'a str> + 'a> {
    Box::new(text.split(' '))
}

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

これは、動的ディスパッチを可能にする主要なオプションです。つまり、コードの正確な実装は、コンパイル時ではなく実行時に決定されます。つまり、これは条件に基づいて複数の具体的なタイプのイテレータを返す必要がある場合に適しています。

新しいタイプ

use std::str;

struct Wrapper<'a>(str::Split<'a, char>);

impl<'a> Iterator for Wrapper<'a> {
    type Item = &'a str;

    fn next(&mut self) -> Option<&'a str> {
        self.0.next()
    }

    fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
        self.0.size_hint()
    }
}

fn to_words(text: &str) -> Wrapper<'_> {
    Wrapper(text.split(' '))
}

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

タイプエイリアス

Asをリームによって指摘

use std::str;

type MyIter<'a> = str::Split<'a, char>;

fn to_words(text: &str) -> MyIter<'_> {
    text.split(' ')
}

fn main() {
    let text = "word1 word2 word3";
    println!("{}", to_words(text).take(2).count());
}

クロージャーの取り扱い

impl Traitを使用できない場合は、クロージャによって状況がさらに複雑になります。クロージャは匿名型を作成し、これらは戻り型で名前を付けることはできません。

fn odd_numbers() -> () {
    (0..100).filter(|&v| v % 2 != 0)
}

found type `std::iter::Filter<std::ops::Range<{integer}>, [closure@src/lib.rs:4:21: 4:36]>`

場合によっては、これらのクロージャーを関数に置き換えることができます。

fn odd_numbers() -> () {
    fn f(&v: &i32) -> bool {
        v % 2 != 0
    }
    (0..100).filter(f as fn(v: &i32) -> bool)
}

found type `std::iter::Filter<std::ops::Range<i32>, for<'r> fn(&'r i32) -> bool>`

上記のアドバイスに従ってください：

use std::{iter::Filter, ops::Range};

type Odds = Filter<Range<i32>, fn(&i32) -> bool>;

fn odd_numbers() -> Odds {
    fn f(&v: &i32) -> bool {
        v % 2 != 0
    }
    (0..100).filter(f as fn(v: &i32) -> bool)
}

条件文の扱い

イテレータを条件付きで選択する必要がある場合は、可能なイテレータの1つを条件付きで反復するを参照してください。