イテレーターの戻り値

Question

Rustの初心者です。
本に書いてあることで、わからないことがあるので教えていただきたいです。
よろしくお願いします。

イテレーターの戻り値が Option<usize> ですが println!("{}", num);の書式でエラーにならないのはなぜでしょうか？

まずエラーになるコードです。

// Option<usize> doesn't implement `std::fmt::Display` と言われてエラーになる
fn main() {
    let o = Option::<usize>::Some(5);
    println!("{}", o);
}

次はエラーにならないコードです。
イテレーターはOption<usize>を返すと解釈していますが、エラーになりません。

fn main() {
    let it = Iter {
        current: 0,
        max: 10,
    };
    for num in it {
        println!("{}", num);
    }
}

struct Iter {
    current: usize,
    max: usize,
}

impl Iterator for Iter {
    type Item = usize;

    fn next(&mut self) -> Option<usize> {
        self.current += 1;
        if self.current - 1 < self.max {
            Some(self.current - 1)
        } else {
            None
        }
    }
}

Answer 1

for num in it {
    println!("{}", num);
}

このfor文は、大雑把には以下のようなコードと同じ動きをします。

loop {
    match it.next() {
        Some(num) => println!("{}", num),
        _ => break,
    }
}

つまり、「イテレータのnext()を呼び、Someなら中身の値を使って処理を行い、さもなくばループを終了する」という動きです。
したがって、numの型は(IteratorのItemである)usizeになります。

Rustのイテレータはそもそも「next()を呼んだとき、値がまだ残っていればSome(Item)を、さもなくばNoneを返す」ことで、イテレーションが続くのか終わるのかを示しています。
イテレータを頭から終わりまで走査する処理はよくあることなので、for文として糖衣構文になっているわけです。

Comments

[namiki]

equal-l2さま

お返事ありがとうございます。
ご説明いただいた内容を読むと、なるほど　となるのですけれど、
impl の部分に書かれたコード（ロジック）を見ると、とても思いつきません。
Option<usize>を返す　というロジックになっているわけですから。

頭、かたすぎでしょうか？　笑

[equal-l2]

確かにパッと見てわかるような感じではないですね
自分もどこで学習したのかあまりはっきりした記憶がありません……

イテレータの仕組みについてはThe Bookにも載っていますので参考にしてみてください
https://doc.rust-jp.rs/book-ja/ch13-02-iterators.html

[namiki]

equal-l2さま

参考にさせて頂きます。
ありがとうございました。