Rust イテレータとは 使い方と注意点について
今回はRustにおけるイテレータについて説明していきます。
イテレータとは
イテレータはコレクションの要素を順に処理するためのツールです。
イテレータはアイテムを一つずつ順番に処理するためのインターフェースを提供し、多くの便利なメソッドを備えています。
RustのイテレータはIteratorトレイトを実装します。
pub trait Iterator {
type Item;
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item>;
// 省略された他のメソッド
}イテレータの使い方
Vecなどの標準コレクションはイテレータを提供しています。
例えばベクタのイテレータを取得して要素を順に処理するには以下のように書きます。
fn main() {
let vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
let mut iter = vec.iter();
while let Some(item) = iter.next() {
println!("{}", item);
}
}vec.iter()によってベクタのイテレータが作成されiter.next()によって次の要素が順に取得されます。
イテレータには多くの便利なメソッドがあり、それらを組み合わせてチェインすることができます。例えば、map、filter、collectなどのメソッドを使うことができます。
fn main() {
let vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
let result: Vec<i32> = vec.iter()
.map(|x| x * 2)
.filter(|x| x > &5)
.collect();
println!("{:?}", result); // [6, 8, 10]
}mapメソッドで要素を2倍にし、filterメソッドで5より大きい要素を選択し、collectメソッドで結果をベクタに収集しています。
独自のイテレータを実装することもできます。
struct Counter {
count: u32,
}
impl Counter {
fn new() -> Counter {
Counter { count: 0 }
}
}
impl Iterator for Counter {
type Item = u32;
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
self.count += 1;
if self.count <= 5 {
Some(self.count)
} else {
None
}
}
}
fn main() {
let mut counter = Counter::new();
while let Some(num) = counter.next() {
println!("{}", num);
}
}Counter構造体を定義し、Iteratorトレイトを実装することで、1から5までの数値を生成するカスタムイテレータを作成しています。
イテレータの注意点
所有権と借用
イテレータは所有権と借用のルールを遵守します。
特にiterメソッドは不変参照を返し、iter_mutメソッドは可変参照を返します。また、into_iterメソッドは所有権を奪います。
ライフタイム
イテレータはライフタイムを持つことがあり、特にクロージャや他の参照を含む場合には注意が必要です。
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