Rust中的`iter()`与`into_iter()`的区别

1. 引言

Rust语言提供了迭代器，使得复杂的数据结构遍历、转换和过滤变得简单。

Rust中常见的迭代器包括iter()、iter_mut()和into_iter()。iter()和into_iter()针对不同的使用场景提供了便利。

在本教程中，我们将学习iter()和into_iter()的基础知识，最后通过一个示例用例，了解何时使用哪种迭代器。

2. 理解迭代器

迭代器是允许我们遍历一系列元素的对象。它通过next()方法一个一个地返回元素。

迭代器是惰性的，即它们在被for循环、collect等操作消费之前不会执行。

常见的迭代器包括：

• iter()：允许我们遍历元素的不可变引用。
• iter_mut()：允许我们遍历元素的可变引用，能够对元素进行修改。
• into_iter()：允许我们遍历元素的所有权序列，即迭代器会接管元素的所有权。

3. iter()

让我们深入了解iter()迭代器。它允许我们在不可变引用上创建迭代器：

let names = vec!["Java", "Rust", "Python"];
let mut len = 0;
for name in names.iter() {
    len += name.len();
}
assert_eq!(14, len);

在上述代码中，我们初始化了一个名为names的变量，它是一个包含三个元素的向量。

接下来，我们使用iter()方法遍历向量中的每个元素。通过调用iter()函数，我们可以依次处理向量中的每个元素。

最后，我们遍历迭代器并将所有元素的长度相加。

进一步说明

• 所有权保持：iter()不会取得原始集合的所有权，因此我们仍然可以在循环后使用names变量。

println!("{:?}", names);

这里，我们仍然可以使用names变量，因为iter()不会获取集合的所有权。

• 不可变引用：iter()无法在迭代过程中修改向量中的元素。

for name in names.iter() {
		*name = "C++"; // 这会报错，因为`iter()`返回的是不可变引用
		len += name.len();
}

上述代码会报错，因为我们试图修改一个不可变引用。 即使names变量是可变的，iter()仍然无法修改向量的内容。在这种情况下，我们可以使用iter_mut()函数。

4. into_iter()

into_iter()迭代器的工作方式类似于iter()，但它会取得变量的所有权：

let names = vec!["Java", "Rust", "Python"];
let mut len = 0;
for name in names.into_iter() {
    len += name.len();
}
assert_eq!(14, len);

上述代码与之前的iter()示例类似，但我们使用了into_iter()。这个函数会取得names变量的所有权。

所有权转移

println!("{:?}", names); // 这会报错，因为`into_iter()`已经取得了`names`的所有权

上述代码会报错，因为into_iter()取得了names的所有权，导致我们无法再次使用它。

可变引用

通过into_iter()，我们可以在迭代过程中修改集合的内容：

for mut name in names.into_iter() {
    name = "C++"; // 这是允许的，因为我们已经取得了所有权
    len += name.len();
}

在这个例子中，我们修改了元素的值，因为into_iter()已经取得了所有权。

5. 关键区别

两者都可以应用于数据集合，但有以下不同：

• 所有权：

  • iter(): 不会取得集合的所有权，允许在迭代后继续使用集合。
  • into_iter(): 会取得集合的所有权，迭代后集合不再可用。

• 可变性：

  • iter(): 返回不可变引用，无法修改集合中的元素。
  • iter_mut(): 返回可变引用，允许修改集合中的元素。
  • into_iter(): 取得所有权，可以对元素进行完全的所有权操作，包括修改。

使用场景

• 只需要读取元素：使用iter()。
• 需要修改元素：使用iter_mut()。
• 需要取得元素的所有权：使用into_iter()。

6. 结论

在本教程中，我们学习了Rust中iter()和into_iter()函数的基础知识，并通过示例了解了它们之间的区别和使用场景。

简而言之：

• 使用iter()当你需要只读访问集合中的元素且不需要取得所有权时。
• 使用iter_mut()当你需要在遍历过程中修改集合中的元素时。
• 使用into_iter()当你需要取得集合中元素的所有权，并且不再需要使用原始集合时。

通过选择合适的迭代器，你可以编写更高效、更安全的Rust代码，充分利用Rust的所有权和借用机制。