迭代器

badge

迭代器是用于檢索容器元素的對象

for! 0..9, i =>
    print! i

此代碼打印數字 0 到 9 每個數字(=Int 對象)都分配給i,并執行以下操作(=print!i)。這種重復執行稱為__iteration__

現在讓我們看看 for! 過程的類型簽名

for!: |T: Type, I <: Iterable T| (I, T => None) => None

第一個參數似乎接受"Iterable"類型的對象

Iterable 是一個具有.Iterator 屬性的類型,.iter 方法在request 方法中

Iterable T = Trait {
    .Iterator = {Iterator}
    .iter = (self: Self) -> Self.Iterator T
}

.Iterator 屬性的類型 {Iterator} 是所謂的 set-kind(kind 在 here 中描述)

assert [1, 2, 3] in Iterable(Int)
assert 1..3 in Iterable(Int)
assert [1, 2, 3].Iterator == ArrayIterator
assert (1..3).Iterator == RangeIterator

log [1, 2, 3].iter() # <數組迭代器對象>
log (1..3).iter() # <Range迭代器對象>

ArrayIteratorRangeIterator 都是實現 Iterator 的類,它們的存在只是為了提供 ArrayRange 迭代函數 這種設計模式稱為伴生類 1 而"IteratorImpl"補丁是迭代功能的核心。Iterator 只需要一個.next 方法,IteratorImpl 確實提供了幾十種方法。ArrayIteratorRangeIterator只需實現.next方法就可以使用IteratorImpl的實現方法。為了方便起見,標準庫實現了許多迭代器

classDiagram
    class Array~T~ {
        ...
        iter() ArrayIterator~T~
    }
    class Range~T~ {
        ...
        iter() RangeIterator~T~
    }
    class Iterable~T~ {
        <<trait>>
        iter() Iterator~T~
    }
    Iterable~T~ <|.. Array~T~: Impl
    Iterable~T~ <|.. Range~T~: Impl
    class ArrayIterator~T~ {
        array: Array~T~
        next() T
    }
    class RangeIterator~T~ {
        range: Range~T~
        next() T
    }
    class Iterator~T~ {
        <<trait>>
        next() T
    }
    Iterator~T~ <|.. ArrayIterator~T~: Impl
    Iterator~T~ <|.. RangeIterator~T~: Impl

    Array <-- ArrayIterator
    Range <-- RangeIterator

諸如 Iterable 之類的以靜態分派但統一的方式提供用于處理Trait(在本例中為 Iterator)的trait的類型稱為伴生類適配器


1 這個模式似乎沒有統一的名稱,但是在 Rust 中,有 [companion struct 模式]( https://gist.github.com/qnighy/be99c2ece6f3f4b1248608a04e104b38# :~:text=%E3%82%8F%E3%82%8C%E3%81%A6%E3%81%84%E3%82 %8B%E3%80%82-,companion%20struct,-%E3%83%A1%E3%82%BD%E3%83%83%E3%83%89%E3%81%A8%E3%80% 81%E3 %81%9D%E3%81%AE),并以此命名。