Rust 为什么borrow的range不是迭代器

为了理解这里发生了什么，了解for循环在 rust 蚀中是如何工作的是很有帮助的.

基本上，for循环是使用迭代器的缩写，因此:

for item in some_value {
    // ...
}

基本上是

let mut iterator = some_value.into_iter();
while let Some(item) = iterator.next() {
    // ... body of for loop here
}

所以我们可以看到，无论我们使用for循环循环什么，Rust都会从IntoIterator trait开始调用into_iter方法.IntoIterator特性(大致)如下所示:

trait IntoIterator {
    // ...
    type IntoIter;
    fn into_iter(self) -> Self::IntoIter;
}

所以into_iter按值取self，返回Self::IntoIter，这是迭代器的类型.当Rust移动任何按值获取的参数时，调用.into_iter()的对象在调用后(或for循环后)不再可用.这就是为什么不能在第一个代码段中使用coll.

到目前为止还不错，但是如果我们像下面这样循环引用一个集合，为什么我们仍然可以使用它呢？

for i in &collection {
    // ...
}
// can still use collection here ...

原因是，对于很多集合C，IntoIterator特性不仅针对集合实现，还针对集合&C的共享引用实现，该实现生成共享项.(有时也为可变引用&mut C实现，它生成对项目的可变引用).

现在回到Range的例子，我们可以判断它是如何实现IntoIterator的.

奇怪的是，看着the reference docs for Range，Range似乎并没有直接实现IntoIterator...但如果我们查一下关于doc的Blanket Implementations部分.在rust-lang.org上，我们可以看到每个迭代器都实现了IntoIterator特性(很简单，只需返回自身):

impl<I> IntoIterator for I
where
    I: Iterator

这有什么帮助？那么，判断further up(在trait实现下)，我们看到Range实现了Iterator:

impl<A> Iterator for Range<A>
where
    A: Step, 

因此Range通过Iterator的间接方式实现IntoIterator.然而，没有实现Iterator对&Range<A>(这是不可能的)或IntoIterator对&Range<A>.因此，我们可以通过按值传递Range来使用for循环，但不能通过引用.

为什么&Range不能实现Iterator？迭代器需要跟踪"它在哪里"，这需要某种变异，但我们不能变异&Range，因为我们只有一个共享引用.所以这是行不通的.(请注意，&mut Range可以而且确实实现Iterator——稍后将详细介绍).

从技术上讲，实现IntoIterator对&Range是可能的，因为这可能会产生一个新的迭代器.但这与Range的整体迭代器实现发生冲突的可能性将非常高，而且情况将更加混乱.此外，Range最多是两个整数，复制这一点非常便宜，所以实现IntoIterator换&Range真的没有什么大价值.

如果仍要使用collection，可以克隆它

for i in coll.clone() { /* ... */ }
// `coll` still available as the for loop used the clone

这带来了另一个问题:如果我们可以克隆这个范围，而且复制它(如上所述)很便宜，那么这个范围为什么不实现Copy特性呢？然后.into_iter()调用将复制coll范围(而不是移动它)，循环结束后仍可以使用它.According to this PR复制特征实现实际上存在，但被删除了，因为以下内容被认为是一个脚踏枪(为了指出这一点，请点击Michael Anderson):

let mut iter = 1..10;
for i in iter {
    if i > 2 { break; }
}
// This doesn't work now, but if `Range` implemented copy,
// it would produce `[1,2,3,4,5,6,7,8,9]` instead of 
// `[4,5,6,7,8,9]` as might have been expected
let v: Vec<_> = iter.collect();

还要注意，&mut Range确实实现了迭代器，所以您可以这样做

let mut iter = 1..10;
for i in &mut iter {
    if i > 2 { break; }
}
// `[4,5,6,7,8,9]` as expected
let v: Vec<_> = iter.collect();

最后，为了完整性，当我们在一个范围内循环时，看看实际调用了哪些方法可能是有益的:

for item in 1..10 { /* ... */ }

翻译成

let mut iter = 1..10.into_iter();
//                   ˆˆˆˆˆˆˆˆˆ--- which into_iter() is this?
while let Some(item) = iter.next() { /* ... */ }

我们可以使用限定的方法语法来明确这一点:

let mut iter = std::iter::Iterator::into_iter(1..10);
// it's `Iterator`s  method!  ------^^^^^^^^^
while let Some(item) = iter.next() { /* ... */ }