企図と実装に関して
お世話様です。
- nightly-x86_64-pc-windows-msvc
- rustc 1.74.0-nightly (bdb0fa3ee 2023-09-19)
を用いております。
RustのIteratorを拡張する場合どのようになるのか学ぶことを目的にしてfilter相当の機能を実装し、理解を深めようとしました。
そのコードが以下になります。
pub struct WinnowIterator<I, P>(I, P);
pub trait Winnow<I, P> {
fn winnow(self, pred: P) -> WinnowIterator<I, P>;
}
impl<T, I: Iterator<Item = T>, P: Fn(&T) -> bool> Winnow<I, P> for I {
fn winnow(self, pred: P) -> WinnowIterator<I, P> {
WinnowIterator(self, pred)
}
}
impl<T, I: Iterator<Item = T>, P: Fn(&T) -> bool> Iterator for WinnowIterator<I, P> {
type Item = T;
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
for s in self.0.by_ref() {
if (self.1)(&s) {
return Some(s);
} else {
continue;
}
}
None
}
}
//Dispatchを確認するために追加した実装ここから
pub enum WinnowTypes {
Even,
Odd,
}
impl<I: Iterator<Item = i32>> Winnow<I, WinnowTypes> for I {
fn winnow(self, pred: WinnowTypes) -> WinnowIterator<I, WinnowTypes> {
WinnowIterator(self, pred)
}
}
impl<I: Iterator<Item = i32>> Iterator for WinnowIterator<I, WinnowTypes> {
type Item = i32;
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
fn odd(i: &i32) -> bool {
i & 1 == 1
}
fn even(i: &i32) -> bool {
i & 1 == 0
}
for e in self.0.by_ref() {
let tmp = match self.1 {
WinnowTypes::Even => even(&e),
WinnowTypes::Odd => odd(&e),
};
return if tmp { Some(e) } else { continue };
}
None
}
}
//Dispatchを確認するために追加した実装ここまで
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::Winnow;
use crate::winnow::WinnowTypes::{Even, Odd};
use std::fmt::Debug;
fn assert<T: PartialEq + Debug, E: Iterator<Item = T>, A: Iterator<Item = T>>(
mut expected: E,
mut actual: A,
) {
for e in expected.by_ref() {
match actual.by_ref().next() {
None => unreachable!(),
Some(a) => assert_eq!(e, a),
}
}
match actual.by_ref().next() {
None => assert!(true),
Some(_) => unreachable!(),
}
}
#[test]
fn closure_test() {
let expected = (0..10).filter(|i| i & 1 == 0);
//ここで、|i| i & 1 == 0とすると、コンパイルエラーが発生する。
let actual = (0..10).winnow(|i| i & 1 == 0);
assert(expected, actual)
}
#[test]
fn enum_test() {
let actual = (0..10).winnow(Even);
let expected = (0..10).filter(|x| x % 2 == 0);
assert(expected, actual);
let actual = (0..10).winnow(Odd);
let expected = (0..10).filter(|x| x % 2 != 0);
assert(expected, actual)
}
}
発生したエラーと試してみたこと
概略、型Tを返却するイテレータに、PredicatorとなるClosureを指定したfilter関数と全く同じ働きを持つ実装と、i32のイテレータのみを対象とし、OddまたはEvenの列挙子を取る実装をそれぞれに配置してテストしている形になっています。
これらは概ね僕の意図通り動いてくれたのですが、closure_test
の部分で、与えるべきClosureがfilter関数は|x| x & 1 == 0
で構わないのに対して、僕の自作したwinnowでは|i: &_| i & 1 == 0
のように引数が参照であることを明示する必要があり、これを明示しない場合、以下のようなコンパイルエラーが発生しました。
error: implementation of `FnOnce` is not general enough
--> src\winnow.rs:89:16
|
89 | let actual = (0..10).winnow(|i| i & 1 == 0);
| ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ implementation of `FnOnce` is not general enough
|
= note: closure with signature `fn(&'2 i32) -> bool` must implement `FnOnce<(&'1 i32,)>`, for any lifetime `'1`...
= note: ...but it actually implements `FnOnce<(&'2 i32,)>`, for some specific lifetime `'2`
エラーの内容を読み解くとどうやら所与のClosureがFnOnceとして評価されているように見受けられます。
但し、//Dispatchを確認するために追加した実装ここから から //Dispatchを確認するために追加した実装ここまでをコメントアウトし、
fn enum_test()
もコメントアウトすると、問題なくコンパイルが通るのでFnとして評価されていると理解しました。
質問の趣旨
当該コンパイルエラーに関してはClosureの引数に参照で有ることを指定することで望む動作はしますから、実用上問題は無いと僕は現状考えています。
しかしながら、一見すると何の関係もない実装を追加した結果何故このようなコンパイルエラーが発生し、そして&_
を明示することで解決できたのかがどうしても理解できません。
この件に関して何か知見をお持ちの方は何卒ご教授いただきますようよろしくお願い申し上げます。