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<title>Rust 11: Iteratoren & Closures</title>
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<header>
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<div class="header-container">
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<div class="header-badge">⚡ Lehrpfad 3: Traits, Generics & Smart Pointer</div>
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<h1>Rust 11: Closures & Iterator Pipelines</h1>
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<p>Meistere funktionale Programmierung in Rust: Closures (<code>Fn</code>, <code>FnMut</code>, <code>FnOnce</code>), Custom-Iteratoren und hocheffiziente Zero-Cost Iterator-Pipelines.</p>
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</div>
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</header>
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<main class="container">
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<!-- 📂 Schnellzugriff & Download -->
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<div style="background: #ffffff; border: 1px solid var(--border-color); border-radius: var(--radius-md); padding: 14px 20px; margin-bottom: 25px; display: flex; justify-content: space-between; align-items: center; flex-wrap: wrap; gap: 12px; box-shadow: var(--shadow-sm);">
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<div style="font-weight: 700; color: var(--text-main); display: flex; align-items: center; gap: 8px;">
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<span>📂 Dateien dieser Lerneinheit:</span>
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</div>
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<div style="display: flex; gap: 10px; flex-wrap: wrap;">
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<a href="aufgabe.rs" class="btn" style="padding: 6px 14px; font-size: 0.88rem; background: var(--primary);" download>📄 aufgabe.rs (Startercode)</a>
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<a href="test_aufgabe.rs" class="btn btn-secondary" style="padding: 6px 14px; font-size: 0.88rem;" download>🧪 test_aufgabe.rs (Tests)</a>
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<a href="musterloesung.rs" class="btn btn-secondary" style="padding: 6px 14px; font-size: 0.88rem;" download>💡 musterloesung.rs (Lösung)</a>
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<a href="README.md" class="btn btn-secondary" style="padding: 6px 14px; font-size: 0.88rem;">📖 README.md</a>
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</div>
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</div>
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<!-- 1. THEORIE: CLOSURES & DIE CLOSURE TRAITS -->
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<section class="card">
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<h2>⚡ 1. Closures & die Trait-Hierarchie (Fn, FnMut, FnOnce)</h2>
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<p>
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Ein <strong>Closure</strong> ist eine anonyme Funktion, die Variablen aus ihrer Umgebung einfangen (capturen) kann. Der Rust-Compiler leitet automatisch das restriktivste Trait ab:
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</p>
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<!-- Closure Diagramm -->
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<div style="background: var(--bg-subtle); padding: 18px; border-radius: var(--radius-sm); font-family: var(--font-mono); font-size: 0.85rem; line-height: 1.5; margin: 16px 0; border: 1px solid var(--border-color);">
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┌──────────────┐<br>
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│ FnOnce │ (Konsumiert Umgebung / Move, 1x aufrufbar)<br>
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└──────┬───────┘<br>
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▲<br>
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┌──────┴───────┐<br>
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│ FnMut │ (Verändert Umgebung &mut, mehrfach aufrufbar)<br>
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└──────┬───────┘<br>
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▲<br>
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┌──────┴───────┐<br>
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│ Fn │ (Liest Umgebung unveränderlich &T, nebenläufig nutzbar)<br>
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└──────────────┘
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</div>
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<pre><code>// 1. Fn: Liest Referenz
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let factor = 2;
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let double = |x: i32| x * factor;
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// 2. FnMut: Mutiert Zustand
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let mut count = 0;
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let mut inc = || { count += 1; count };
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// 3. FnOnce / move: Übernimmt Ownership
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let text = String::from("Rust");
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let consume = move || println!("Taken: {}", text);</code></pre>
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</section>
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<!-- 2. THEORIE: DER ITERATOR TRAIT -->
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<section class="card">
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<h2>🛡️ 2. Der Iterator Trait & Adapter Pipelines</h2>
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<p>
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In Rust sind Iteratoren <strong>lazy</strong> (träge) – Berechnungen finden erst statt, wenn ein Consumer wie <code>.collect()</code>, <code>.sum()</code> oder <code>.fold()</code> die Pipeline konsumiert.
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</p>
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<pre><code>pub trait Iterator {
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type Item;
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fn next(&mut self) -> Option<Self::Item>;
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}
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// Zero-Cost Pipeline:
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let sum_of_even_squares: u64 = (1..=100)
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.filter(|&x| x % 2 == 0)
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.map(|x| x * x)
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.sum();</code></pre>
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<div class="box box-analogie">
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<div class="box-title">🏭 Didaktische Analogie: Das Montageband in der Fabrik</div>
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<p>
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Ein Iterator ist wie ein Fließband: <code>.filter()</code> und <code>.map()</code> sind Bearbeitungsstationen am Band. Das Band bewegt sich jedoch kein Stück, bis am Ende der Fertigwaren-Empfänger (<code>.collect()</code>) das Paket anfordert!
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</p>
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</div>
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</section>
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<!-- 3. CHEAT-SHEET -->
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<section class="card">
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<h2>📑 3. Cheat-Sheet: Wichtige Iterator-Adapter</h2>
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<div style="overflow-x: auto;">
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<table style="width: 100%; border-collapse: collapse; font-size: 0.9rem; text-align: left;">
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<thead>
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<tr style="border-bottom: 2px solid var(--border-color); background: var(--bg-subtle);">
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<th style="padding: 10px;">Adapter / Consumer</th>
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<th style="padding: 10px;">Signatur-Beispiel</th>
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<th style="padding: 10px;">Beschreibung</th>
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</tr>
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</thead>
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<tbody>
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<tr style="border-bottom: 1px solid var(--border-color);">
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<td style="padding: 10px;"><code>.map(f)</code></td>
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<td style="padding: 10px;"><code>iter.map(|x| x * 2)</code></td>
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<td style="padding: 10px;">Transformiert jedes Element 1:1</td>
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</tr>
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<tr style="border-bottom: 1px solid var(--border-color);">
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<td style="padding: 10px;"><code>.filter(p)</code></td>
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<td style="padding: 10px;"><code>iter.filter(|x| *x > 10)</code></td>
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<td style="padding: 10px;">Behält nur Elemente, die dem Prädikat entsprechen</td>
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</tr>
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<tr style="border-bottom: 1px solid var(--border-color);">
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<td style="padding: 10px;"><code>.fold(init, f)</code></td>
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<td style="padding: 10px;"><code>iter.fold(0, |acc, x| acc + x)</code></td>
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<td style="padding: 10px;">Aggregiert alle Werte in einen Akkumulator</td>
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</tr>
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<tr>
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<td style="padding: 10px;"><code>.collect()</code></td>
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<td style="padding: 10px;"><code>iter.collect::<Vec<_>>()</code></td>
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<td style="padding: 10px;">Wandelt Iterator in eine konkrete Kollektion um</td>
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</tr>
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</tbody>
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</table>
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</div>
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</section>
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<!-- 4. AUFGABEN CHECKLISTE -->
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<section class="card">
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<h2>🎯 Aufgaben & Checkliste in <code>aufgabe.rs</code></h2>
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<div class="task-item">
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<input type="checkbox" class="task-checkbox" id="t1">
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<label class="task-label" for="t1"><strong>TODO 1:</strong> Custom Iterator <code>Fibonacci</code> mit <code>next(&mut self) -> Option<u64></code> implementieren.</label>
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</div>
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<div class="task-item">
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<input type="checkbox" class="task-checkbox" id="t2">
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<label class="task-label" for="t2"><strong>TODO 2:</strong> <code>filter_and_extract_slow_requests</code> mit funktionalen Iterator-Adaptern umsetzen.</label>
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</div>
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<div class="task-item">
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<input type="checkbox" class="task-checkbox" id="t3">
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<label class="task-label" for="t3"><strong>TODO 3:</strong> <code>compute_service_stats</code> (Count, Avg-Latenz, Max-Latenz) per Pipeline berechnen.</label>
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</div>
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<div class="task-item">
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<input type="checkbox" class="task-checkbox" id="t4">
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<label class="task-label" for="t4"><strong>TODO 4:</strong> <code>create_multiplier_closure</code> als Higher-Order Function mit <code>impl Fn(u64) -> u64</code> erstellen.</label>
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</div>
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<div class="task-item">
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<input type="checkbox" class="task-checkbox" id="t5">
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<label class="task-label" for="t5"><strong>TODO 5:</strong> <code>fold_metrics</code> zur Berechnung von Min, Max und Summe in einem Pass implementieren.</label>
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</div>
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<div style="margin-top: 25px; display: flex; gap: 12px; flex-wrap: wrap;">
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<a href="../../../workspace.html?course=rust&track=track_3_traits_generics&chapter=11_iteratoren_und_closures" class="btn" style="background: #e43717; color: #fff; font-weight: 700;">💻 In Web-IDE öffnen →</a>
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<a href="../10_generics_und_dynamischer_dispatch/index.html" class="btn btn-secondary">← Zurück zu Rust 10</a>
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<a href="../12_smart_pointer_und_speichersicherheit/index.html" class="btn btn-secondary">Weiter zu Rust 12: Smart Pointer →</a>
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</div>
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</section>
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</main>
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</div>
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</div>
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