为什么 Fuse 迭代器适配器不能按预期工作？

Question

我正在尝试使用 Fuse 迭代器适配器并且得到了意想不到的结果 (Playground link)：

fn main() {
    let mut i1 = (1..3).scan(1, |_, x| {
        if x < 2 { None } else { Some(x) }
    });
    println!("{:?}", i1.next());
    println!("{:?}", i1.next());
    println!("{:?}", i1.next());
    println!("");

    let mut i2 = (1..3).scan(1, |_, x| {
        if x < 2 { None } else { Some(x) }
    }).fuse();
    println!("{:?}", i2.next());
    println!("{:?}", i2.next()); // This should print None
    println!("{:?}", i2.next());
    println!("");
}

哪些打印：

None
Some(2)
None

None
Some(2)
None

迭代器i1 正在返回我所期望的。它返回None，然后是Some(2)，然后是None。 i2 是与 fuse() 适配的相同迭代器。 Fuse 应该让它在第一个None 之后返回None，并且由于它返回的第一个值是None，所以它应该是它返回的唯一值。但是，它的行为与i1 相同。我做错了什么？

Answer 1

TL;DR 摘要：此was a bug 已在 Rust 1.19 及更高版本中修复。

我很确定你没有做错任何事。这似乎是一个错误（我的猜测）或 非常 令人困惑的交互。看看这个扩展的例子：

#![feature(fused)]

fn dump<I: Iterator<Item = i32>>(label: &str, mut iter: I) {
    println!("= Running: {}", label);
    for _ in 0..10 {
        println!("{:?}", iter.next());
    }
    println!("");
}

fn boxed_internal_fuse() -> Box<Iterator<Item = i32>> {
    Box::new((1..3)
        .scan(1, |_, x| if x < 2 { None } else { Some(x) })
        .fuse())
}

fn boxed_no_fuse() -> Box<Iterator<Item = i32>> {
    Box::new((1..3)
        .scan(1, |_, x| if x < 2 { None } else { Some(x) }))
}

use std::iter::FusedIterator;
fn boxed_no_fuse_but_fused() -> Box<FusedIterator<Item = i32>> {
    Box::new((1..3)
        .scan(1, |_, x| if x < 2 { None } else { Some(x) }))
}

fn main() {
    let i1 = (1..3)
        .scan(1, |_, x| if x < 2 { None } else { Some(x) });
    dump("Scan", i1);
    
    let i2 = (1..3)
        .scan(1, |_, x| if x < 2 { None } else { Some(x) })
        .fuse();
    dump("Fuse<Scan>", i2);
    
    dump("Box<Fuse<Scan>>", boxed_internal_fuse());
    dump("Fuse<Box<Iterator>>", boxed_no_fuse().fuse()); // All `None`s
    dump("Fuse<Box<FusedIterator>>", boxed_no_fuse_but_fused().fuse());
}

诀窍在于FusedIterator 是一个旨在提高效率的不稳定特征。它让Iterator::fuse 知道这是一个空操作。

但是，在这种情况下，条件是必要的，但不是充分的：

impl<B, I, St, F> FusedIterator for Scan<I, St, F>
    where I: FusedIterator, F: FnMut(&mut St, I::Item) -> Option<B> {}

确实，如果底层迭代器是FusedIterator并开始返回None，scan将继续返回None。然而，这不是获得None 的唯一方法——闭包 也可以返回None！