Rust快速入门(三)

🕗 发布于 2024-12-09 19:10 rust 开发语言 后端

字符串

切片创建方法

let s = String::from("hello world");

let hello = &s[0..5];
let world = &s[6..11];

创建切片的语法，使用方括号包括的一个序列：[开始索引..终止索引](左闭右开)

和golang类似，可以使用[..5]表示[0..5], [6..]表示 [6..11]

在对字符串使用切片语法时需要非常小心，切片的索引需要落在字符之间的边界位置(UTF-8边界)，不然会导致崩溃发生。

注意：字符串字面量时切片，意味着我们可以这样处理：

let s = "Hello, world!";
//等效于
let s: &str = "Hello, world!";

为什么字符串遍历字面量是不可变的？—— &str是一个不可变引用

对所有权转移和借用的探讨：

所有权借用
```
fn main() {
    let s = String::from("hello");
    let n = change( &s);
    println!("{}", n);
    println!("{}", s)
}

fn change(str: &str)->usize{
    str.len()
}
```
上述代码中，change函数对s字符串的所有权进行了借用，不取得其所有权，借用结束后，s所有权依旧被main持有，所以当我们输出s时，可以被println!()调用。
所有权转移
```
fn main() {
    let s = String::from("hello");
    let n = change( s);
    println!("{}", n);
    println!("{}", s) // error: value borrowed here after move!!!
}

fn change(str: String)->usize{
    str.len()
}
```
上述代码中，change函数直接获取的s的所有权，这意味着s所有权从main转移到了change函数中，当change函数结束，s内存被自动释放，返回一个n。所以我们如果希望再次打印s，就会报错了。

什么是字符串

Rust 中的字符是 Unicode 类型，因此每个字符占据 4 个字节内存空间，但是在字符串中不一样，字符串是 UTF-8 编码，也就是字符串中的字符所占的字节数是变化的(1 - 4)
str 类型是硬编码进可执行文件，也无法被修改，但是 String 则是一个可增长、可改变且具有所有权的 UTF-8 编码字符串当 Rust 用户提到字符串时，往往指的就是 String 类型和 &str 字符串切片类型，这两个类型都是 UTF-8 编码。

转换：

&str ==> String:

String::from("hello,world")
"hello,world".to_string()

String ==> &str:

我们只需要对String类型取引用就可以了。如：

fn main() {
    let s = String::from("hello,world!");
    say_hello(&s);
    say_hello(&s[..]);
    say_hello(s.as_str());
}

fn say_hello(s: &str) {
    println!("{}",s);
}

字符串索引

在golang中，我们习惯使用索引来访问字符串某个字符或者子串，但是在rust中就会报错。归起缘由，我们还是要想到rust字符串组成格式——[u8]，一个字节数组。对于一个英文串来讲 "aaa" 长度是3，但是对于一个中文串来讲 "中国人"长度是9，那么此时取所以0连一个完整的中字都取不了。

同时由于rust一个字符串字符所占字节数为 1~4 所以我们并不能像golang中一样以O(1)的时间复杂度来获取到字符，而是需要遍历O(n)才行。

字符串切片

上文提到过了，使用时需非常注意索引字节刚好落在字符边界上。

字符串操作

追加(push)

在字符串的尾部，可以使用 push() 方法追加字符串char，也可以使用 push_str() 方法追加字符串字面量。两个方法都是 在原有的字符串上面追加，并不会返回新的字符串。
当然，我们既然要进行追加，那么这个字符串一定是 mut 可变字符串。

fn main() {
    let mut s = String::from("hello\t");
    s.push_str("Victor\t");
    s.push('c');
    s.push('o');
    s.push('m');
    s.push('e');
    s.push_str("\t");
    s.push('o');
    s.push('n');
    s.push('!');
    print!("{}", s)
}

插入(insert)

和追加类似，可以使用 insert() 方法插入单个字符 char，也可以使用 insert_str() 方法插入字符串字面量。但是这两个方法需要传入两个参数，第一个参数是字符(串)插入位置的索引，第二个参数是插入的字符(串)。
同样的，要求是mut可变字符串

fn main() {
    let mut s = String::from("hello");
    s.insert_str(1, "aaa");
    print!("{}\n", s);
    s.insert(1, '!');
    print!("{}", s)
}

替换(replace)

有三个相关方法：

replace：

该方法可适用于 String 和 &str 类型。replace() 方法接收两个参数，第一个参数是要被替换的字符串，第二个参数是新的字符串。该方法会替换所有匹配到的字符串。该方法是返回一个新的字符串，而不是操作原来的字符串。
replacen：

该方法可适用于 String 和 &str 类型。replacen() 方法接收三个参数，前两个参数与 replace() 方法一样，第三个参数则表示替换的个数。该方法是返回一个新的字符串，而不是操作原来的字符串。
replace_range：

该方法仅适用于 String 类型。replace_range 接收两个参数，第一个参数是要替换字符串的范围（Range），第二个参数是新的字符串。该方法是直接操作原来的字符串，不会返回新的字符串。该方法需要使用 mut 关键字修饰。

删除(delete)

与字符串相关的方法有4个，仅适用于 String 类型

pop:

删除并返回字符串的最后一个字符, 该方法是直接操作原来的字符串。但是存在返回值，其返回值是一个 Option 类型，如果字符串为空，则返回 None。

fn main() {
    let mut string_pop = String::from("rust pop 中文!");
    let p1 = string_pop.pop();
    let p2 = string_pop.pop();
    dbg!(p1); // dbg!()这个宏可以快速打印出数据，并且给出详细位置。
}

remove：

删除并返回字符串中指定位置的字符，该方法是直接操作原来的字符串。但是存在返回值，其返回值是删除位置的字符串，只接收一个参数，表示该字符起始索引位置。remove() 方法是按照字节来处理字符串的，如果参数所给的位置不是合法的字符边界，则会发生错误。
truncate：

删除字符串中从指定位置开始到结尾的全部字符,该方法是直接操作原来的字符串。无返回值。该方法 truncate() 方法是按照字节来处理字符串的，如果参数所给的位置不是合法的字符边界，则会发生错误。
clear:

清空字符串

链接

使用 + 或者 += 连接字符串，要求右边的参数必须为字符串的切片引用（Slice）类型。究其底层：本质上是调用了 std::string 标准库中的 add() 方法，这里 add() 方法的第二个参数是一个引用的类型。
+ 是返回一个新的字符串，所以变量声明可以不需要 mut 关键字修饰。

元组

元组可以存储不同类型的值，我们可以使用 . 来访问元组中某特定位置的值，索引从0开始。在函数返回时很常用，类似于golang的多值返回：

fn main() {
    let s1 = String::from("hello");

    let (s2, len) = calculate_length(s1);

    println!("The length of '{}' is {}.", s2, len);
}

fn calculate_length(s: String) -> (String, usize) {
    let length = s.len(); // len() 返回字符串的长度

    (s, length)
}

结构体

定义结构体：

通过关键字 struct 定义
一个清晰明确的结构体 名称
几个有名字的结构体 字段

struct User {
    active: bool,
    username: String,
    email: String,
    sign_in_count: u64,
}

结构体实例

为了使用上述结构体，我们需要创建其实例，

 let user1 = User {
        email: String::from("someone@example.com"),
        username: String::from("someusername123"),
        active: true,
        sign_in_count: 1,
    };

注意：

初始化实例时，每个字段都需要初始化。
初始化时的字段顺序不需要和结构体定义时一致

fn main(){
    // 结构体创建
    struct User {
        active: bool,
        username: String,
        email : String,
    }

    let user = User {
        email: String::from("1234@mail.com"),
        active: true,
        username: String::from("Victor"),
    };
    let name = user.username;
    print!("{}", name);
    
}

如果需要修改字段，则需将结构体改为可变：

fn main(){
    // 结构体创建
    struct User {
        active: bool,
        username: String,
        email : String,
    }

    let mut  user = User {
        email: String::from("1234@mail.com"),
        active: true,
        username: String::from("Victor"),
    };
    let name = user.username;
    println!("{}", name);
    user.username = String::from("YDY");
    print!("{}", &user.username)
}

我这里使用的借用引用。

构造函数方式创建结构体：

fn build_user(email: String, username: String) -> User {
    User {
        email: email,
        username: username,
        active: true,
        sign_in_count: 1,
    }
}

结构体更新

在实际应用中，存在一个应用场景——根据已有的结构体实例，创建新的结构体实例。

举个栗子，我们更加上述user创建user1:

let user2 = User {
        active: user1.active,
        username: user1.username,
        email: String::from("another@example.com"),
        sign_in_count: user1.sign_in_count,
    };

但是这样太麻烦了，于是rust提供了简化语法：

let user1 = User {
        email: String::from("another@example.com"),
        ..user
    };

因为只有email不同，就直接修改email即可。但是需要注意 ..user 必须在结构体的尾部使用。

由于这种二次创建是基于绑定而来的，所以当我们在基于user创建user1的时候，user里面的引用字段会将所有权转移给user1，所以当user1建立完成，user里面的非 Copy 类型字段都不能够再被使用了。

元组结构体：

结构体必须要有名称，但结构体的字段可以没有名称，这种结构体长得像元组，因此被称为元组结构体。

struct Color(i32, i32, i32);
struct Point(i32, i32, i32);

let black = Color(0, 0, 0);
let origin = Point(0, 0, 0);

结构体信息打印：

使用 #[derive(Debug)] 对结构体进行了标记，这样才能使用 println!("{:?}", s); 打印结构体信息

// 结构体创建
#[derive(Debug)]
struct User {
    active: bool,
    username: String,
    email : String,
}

fn main(){
    let user = User {
        email: String::from("1234@mail.com"),
        active: true,
        username: String::from("Victor"),
    };
    println!("userinfor is {:?}", user)
}

枚举

列举可能的成员来定义一个 枚举类型。

enum PokerSuit {
  Clubs,
  Spades,
  Diamonds,
  Hearts,
}

枚举类型是一个类型，它会包含所有可能的枚举成员，而枚举值是该类型中的具体某个成员的实例。

我们可以创建枚举类型的成员变量，如：

let heart = PokerSuit::Hearts;
let diamond = PokerSuit::Diamonds;

数组

固定长度 (array)
- 定义：
```
let a = [1,2,3,4];
```
  数组是存储在栈上的——因为其长度固定，元素类型大小固定。
- 需要类型声明：
```
let a: [i32: 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
```
  - 初始化长度为n，其中元素全为m的数组：
```
let a = [m; n];
```
- 访问：
  
  由于数组元素是连续存放的，因此可以通过索引的方式来访问其中的元素
```
fn main() {
    let a = [9, 8, 7, 6, 5];

    let first = a[0]; 
    let second = a[1]; 
}
```
- 非基础类型(无法Copy)的数组：
```
fn main(){
    let arr: [String; 8] = std::array::from_fn(|_i| String::from("rust is good"));
    println!("{:#?}", arr)
}
```
可动态增长 (Vector)

数组切片：

fn main(){
    let arr: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
    let sli: &[i32] = &arr[1..3];

    assert_eq!(sli, &[2,3])
}

切片的长度可以与数组不同，并不是固定的，而是取决于你使用时指定的起始和结束位置
创建切片的代价非常小，因为切片只是针对底层数组的一个引用
切片类型 [T] 拥有不固定的大小，而切片引用类型 &[T] 则具有固定的大小，因为 Rust 很多时候都需要固定大小数据类型，因此 &[T] 更有用，&str 字符串切片也同理

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_74783792/article/details/144327720

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