Rust for循环语法糖背后的API场景分析

目录

• 1.拿走所有权的for循环
• 2.只读for循环
• 3.读写for循环

Rust中for循环实质上是一个语法糖，in后面的对象要求是一个迭代器，for循环就是对这个迭代器循环调用next，而in前面的名称就是每一次迭代后返回的结果，如果next返回Option::None则退出循环。了解这一点后我们可以自己编写自己的迭代器类型，然后使用for循环进行迭代。

rust有三种for循环，分别用于不同的场景。

1.拿走所有权的for循环

形式如：for item in collection（集合或容器类型）会拿走collection的所有权(ownership)。

fn main() {
    let collection: Vec<i32> = vec![1, 2, 4, 6, 9];

    // 注意这儿的item类型是i32
    for item in collection {
        println!("item:{}", item);
    }

    // for循环之后，不能再使用collection，因为collection的所有权已经被拿走，且在for循环后collection已经被drop掉了
    // println!("collection:{:?}", collection);
}

因为rust编译器会将for item in collection替换成for item in IntoIterator::into_iter(collection)：

fn main() {
    let collection: Vec<i32> = vec![1, 2, 4, 6, 9];

    // rust中的into_开头的方法一般情况下都会拿走参数的所有权
    let iter = IntoIterator::into_iter(collection);
    // 从这儿开始，collection已经不能再被使用，因为collection的所有权被转移到into_iter方法中，当方法执行完，collection就被drop掉了
    // println!("collection:{:?}", collection); // 如果这儿使用collection就会编译报错
    for item in iter{
        println!("item:{}", item);
    }
}

正如Rust官网https://doc.rust-lang.org/std/iter/trait.IntoIterator.html上说的：One benefit of implementing IntoIterator is that your type will work with Rust’s for loop syntax.，即实现IntoIterator trait能够让你自定义类型在for循环中使用。

Vec正是实现了IntoIterator，所以才可以在for循环中使用的：

2.只读for循环

形式如：for item in &collection，不会拿走collection的所有权，只会获取它的不可变引用：

fn main() {
    let collection: Vec<i32> = vec![1, 2, 4, 6, 9];

    // 注意这儿item的类型是&i32，即它是对collection中元素的不可变引用
    for item in &collection {
        println!("item:{}", item);
    }

    println!("collection after for loop:{:?}", collection);
}

因为rust会将for item in &collection替换成for item in collection.iter():

fn main() {
    let collection: Vec<i32> = vec![1, 2, 4, 6, 9];

    // 注意这儿item的类型是&i32，即它是对collection中元素的不可变引用
    for item in collection.iter() { // 等价于for item in (&collection).iter() {
        println!("item:{}", item);
    }

    println!("collection after for loop:{:?}", collection);
}

迭代完集合中的元素后，集合还可以继续使用。

3.读写for循环

形式如：for item in &mut collection，不会拿走collection的所有权，只会获取它的可变引用：

fn main() {
    // 注意，为了修改collection中的元素，collection本身必须声明为mut
    let mut collection: Vec<i32> = vec![1, 2, 4, 6, 9];

    // 注意这儿item的类型是&mut i32，即它是对collection中元素的可变引用
    for item in &mut collection {
        // 通过*对可变引用进行解引用，从而可以修改引用指向的值
        *item = *item +1;
        println!("item:{}", item);
    }

    println!("collection after for loop:{:?}", collection);
}

上面的程序运行输出：

item:2
item:3
item:5
item:7
item:10
collection after for loop:[2, 3, 5, 7, 10]

实现了对集合元素的修改。

因为rust会将for item in &mut collection替换成for item in collection.iter_mut():

fn main() {
    // 注意，为了修改collection中的元素，collection本身必须声明为mut
    let mut collection: Vec<i32> = vec![1, 2, 4, 6, 9];

    // 注意这儿item的类型是&mut i32，即它是对collection中元素的可变引用
    for item in collection.iter_mut() { // 等价于for item in (&mut collection).iter_mut() {
        // 通过*对可变引用进行解引用，从而可以修改引用指向的值
        *item = *item +1;
        println!("item:{}", item);
    }

    println!("collection after for loop:{:?}", collection);
}

参考资料：
1.《Rust实战》（Rust In Action）

到此这篇关于Rust for循环语法糖背后的API的文章就介绍到这了,更多相关Rust for循环内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！