The Rust Programming Language - 第8章 常见集合 - 8.2 字符串

8 常见集合

Rust标准库中包含一系列被称为“集合”的非常有用的数据结构。大部分其他数据类型都代表了一个值,但集合可以包含多个值

与内建的元组和数组不同,集合指向的数据存放在堆上,这意味着数据的数量不必在编译时就已知,并且还可以随着程序的运行增长和缩小。每种集合都有着不同的功能和成本,我们在实际操作中应该根据场景选择最合适的集合,本章我们将会了解三个被广泛使用的集合

vector允许我们一个挨一个存储一系列数量可变的值

字符串是字符的集合,我们之前见过String类型,本章我们会更进一步了解

哈希map允许我们将值与一个特定的键(key)相关联,这个叫做map的更通用的数据结构的特定实现

标准库中的其他类型的集合,我们可以参考文档

8.2 字符串

字符串比较难是由于:Rust倾向于暴露出可能的错误,字符串是一种比想象中更复杂的数据结构

什么是字符串?

Rust的核心语言中只有一种字符串类型:str,字符串slice,通常以被借用的形式出现,&str。字符串slice是一些存储在别处的UTF-8编码字符串数据的引用。字符串字面值被存储在程序的二进制输出中,字符串slice也是如此

称作String的类型是由标准库提供的,而没有写进核心语言部分,它是可增长的、可变的、有所有权的、UTF-8编码的字符串类型。当我们谈到“字符串”时,通常指String和字符串slice &str,而不仅仅是其中之一。这两个类型在Rust标准库中都被广泛使用,String和字符串slice都是UTF-8编码的

Rust标准库中还包含一些列其他类型的字符串,如OsString\OsStr\CString和CStr。相关库crate甚至会提供更多存储字符串数据的选择,以String、Str结尾代表所有权和可借用的字符串变体,这些字符串类型能够以不同的编码,或者内存表现形式上以不同的形式,来存储文本内容

新建字符串

let mut s = String::new();

使用new函数创建一个空字符串,接着我们可以往里面装数据,可以使用to_string方法,它能用于任何实现了Display trait的类型,把某个字符串字面值能够装入它是因为字符串字面值实现了它

let data = "initial contents";//可以创建一个中间变量

    let s = data.to_string();
    let b = "initial contents".to_string();//也可以直接调用
    println!("{},{},{}",data,s,b)//initial contents,initial contents,initial contents

但是我们创建字符串的时候经常用String::from函数赋予初始值,而不是先建一个空字符串再往里装数据

let s = String::from("initial contents");
    println!("{}",s)//initial contents

注意:字符串是UTF-8编码的,所以可以包含任何可以正确编码的数据

更新字符串

String的大小可以增加,其内容也可以改变,就像可以放入更所数据来改变Vec的内容一样,另外,可以方便的使用+运算符或format!宏来拼接String值

使用push_str和push附加字符串

let mut s = String::from("foo");
    s.push_str("bar");
    println!("{}",s);//foobar

Push_str 方法采用字符串slice,是因为我们并不需要获取参数的所有权,所以是拷贝,s2仍然可用

let mut s1 = String::from("foo");
    let s2 = "bar";
    s1.push_str(s2);
    println!("{}",s1);//foobar
let mut s = String::from("lo");
    s.push('l');//只能加一个字符
    println!("{}",s);// lol

使用 + 运算符或format!宏拼接字符串

let s1 = String::from("hello,");
    let s2 = String::from("world!");
    let s3 = s1 + &s2;
    println!("{}",s3); // hello,world!

s1在相加后不再有效与使用+运算符调用的函数有关,它使用了add函数,如下:

fn add(self, s:&str)->String{}

但是这并不是标准库中实际签名,标准库中的add使用泛型定义,此时使用了具体类型正是String值调用这个方法发生的

当我们想把多个字符串加起来时,可以使用format!宏

let s1 = String::from("tic");
    let s2 = String::from("tac");
    let s3 = String::from("toe");

    let s = format!("{}{}{}",s1,s2,s3);
    println!("{}",s) // tictactoe

索引字符串

Rust不支持字符串的索引,为什么呢?因为字符串编码是UTF-8编码的,并不能总是对应一个有效的Unicode标量值。并且索引操作预期总是需要常数时间(O(1)),但是对于String不可能保证这样的性能

字节、标量值和字形簇

从Rust的角度讲,事实上有三种相关的方式可以理解字符串:字节、标量值、字形簇(最接近人们眼中字母的概念)

字符串slice

如果你真的需要创建一个字符串slice,Rust会要求你更明确一些,相比使用[]和单个值的索引,可以使用[]和一个range来创建含特定字节的字符串slice

fn main() {
let hello = "Здравствуйте";

let s = &hello[0..4];
}//Зд

运行结果是Зд,当发生无效引用时,会发生panic,比如&hello[0…1]

遍历字符串的方法

如果你操作单独的Unicode标量值,最好的选择时是使用chars方法

for c in "नमस्ते".chars() {
    println!("{}", c);
}
//
न
म
स
्
त
े

bytes方法返回每一个原始字节,这可能会更适合你的场景

for b in "नमस्ते".bytes() {
    println!("{}", b);
}
//
224
164
// --snip--
165
135

不过,请记住有效的Unicode标量值可能会由不止一个字节组成

小结:总而言之,字符串还是比较复杂的,我们需要在构建时就预先想好如何处理

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