サンプルコードで身につける: イテレータ — 要素を順に取り出す

解説で学んだ概念を、5つの具体例で確認します。素朴な例から実務寄りの例へと進みます。

1next() で1つずつ取り出す

iter() で作ったイテレータの next() を直接呼び、Some(要素) が順に返って最後に None になる様子を観察する最小の例です。「順に取り出し、尽きたら None」というこの動きがイテレータのすべての土台です。Option がここで再登場している点にも注目してください。

Rust

fn main() {
    let fruits = vec!["apple", "banana", "cherry"];
    let mut iter = fruits.iter();
    println!("{:?}", iter.next()); // Some("apple")
    println!("{:?}", iter.next()); // Some("banana")
    println!("{:?}", iter.next()); // Some("cherry")
    println!("{:?}", iter.next()); // None: 要素が尽きた
}

2for ループの正体はイテレータ

for n in numbers.iter() と for n in &numbers は同じ動きをします。普段書いている for ループは、内部でイテレータの next() を呼び続ける構文だと確かめる例です。この対応が分かると「ループで書くか、イテレータのメソッドで書くか」を選べるようになります。

Rust

fn main() {
    let numbers = vec![1, 2, 3];

    for n in numbers.iter() {
        println!("iter() 経由: {}", n);
    }

    for n in &numbers {
        println!("&numbers 経由: {}", n); // 上とまったく同じ動き
    }
}

3sum と count — 全要素を消費する

sum() や count() は、内部で next() を尽きるまで呼んで結果を1つにまとめる「消費メソッド」です。手書きの合計ループが1行になり、カウンタ変数も不要になります。テストの点数集計のような処理は、実務でもこの形で書くのが標準です。

Rust

fn main() {
    let scores = vec![80, 92, 67, 75];

    let total: i32 = scores.iter().sum(); // 尽きるまで足し合わせる
    let count = scores.iter().count(); // 要素数を数える

    println!("合計 = {}", total);
    println!("件数 = {}", count);
    println!("平均 = {}", total / count as i32);
}

4文字列の chars() もイテレータ

イテレータは Vec 専用ではなく、文字列の chars() も「文字を順に取り出すイテレータ」を返します。next() で先頭から1文字ずつ取り出せ、count() なら文字数が数えられます。文字列のレッスンで使った chars().count() の正体がここでつながります。

Rust

fn main() {
    let text = "こんにちは";
    let mut chars = text.chars();
    println!("最初の文字: {:?}", chars.next()); // Some('こ')
    println!("次の文字: {:?}", chars.next()); // Some('ん')

    println!("文字数 = {}", text.chars().count());
    println!("バイト数 = {}", text.len()); // 文字数とは別物
}

5気温データの集計レポート

sum・max・min を組み合わせて、1週間の気温データから集計レポートを作る例です。max と min は「要素が1つもないかもしれない」ので Option を返し、match で受けます。ログやメトリクスの集計など、実務の「データをなめて要約する」処理の基本形です。

Rust

fn main() {
    let temps = vec![21, 25, 19, 30, 23];

    let total: i32 = temps.iter().sum();
    println!("平均気温 = {}", total / temps.len() as i32);

    match temps.iter().max() {
        Some(max) => println!("最高気温 = {}", max),
        None => println!("データなし"),
    }
    match temps.iter().min() {
        Some(min) => println!("最低気温 = {}", min),
        None => println!("データなし"),
    }
}