很久没有挖Rust的坑啦,今天来挖一些排列整齐的坑。没错,就是要介绍一些集合类型的数据类型。“鳞次栉比”这个标题是不是显得很有文化?
在Rust入坑指南:常规套路一文中我们已经介绍了一些基本数据类型了,它们都存储在栈中,今天我们重点介绍3种数据类型:string,vector和hash map。
String
String类型我们在之前的学习中已经有了较多的接触,但是没有进行过详细的介绍。有些有编程基础的同学可能不屑于学习String类型,毕竟它在所有编程语言中可以说是最常用的类型了,大家也都很熟悉了。对于有这种心理的同学,我想对他们说:我刚开始也是这样想的,直到后来我被编译器揍的满头包,才下定决心回来认真学习一下String类型。
Rust的字符串分为以下几种类型:
- str:表示固定长度的字符串
- String:表示可增长的字符串
- CStr:表示由C分配,被Rust借用的字符串,一般用于和C语言交互
- CString:表示由Rust分配并且可以传递给C语言的字符串
- OsStr:表示和操作系统相关的字符串,主要为了兼容Windows
- OsString:OsStr的可变版本
- Path:表示路径
- PathBuf:是Path的可变版本
本文我们重点讨论前两种,因为它们是开发过程中最常用的,也是比较容易混淆的。对于str,我们常见的是它的引用类型,
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在这段代码中我们可以看到,a.as_ptr()获取指针和&a获取的指针是不一样的。
这里我们解释一下,as_ptr获取到的指针是堆中字节序列的指针地址,而&a的地址是字符串变量在栈上的指针地址。另外,len()和capacity()方法得到的长度都是字节数量,而非字符数量。这里你可以自己动手试试中文字符的长度。
聊完了字符串的基本概念以后,相信你已经对Rust的字符串有了一个大概的认识。接下来我们就一起来看一看字符串的CRUD的方法吧。
创建字符串
话不多说,先来展示一下创建字符串的各种方法。
1 | fn main() { |
我们比较常用的是前两种,下面介绍一下后面几个方法。with_capacity()是创建一个空字符串,参数表示在堆中分配的字节数。to_owned和to_string是演示了如何把&str类型转换成String类型。
修改字符串
Rust修改字符串的常用方法也有很多,例如在字符串后追加,连接两个字符串,更新字符串等。下面这段代码就展示了一些修改字符串的方法。
1 | fn main() { |
我们对上面的代码做一些补充的解释。
push和insert类似,带有_str的方法接收的参数是字符串,否则只能接收单个字符。insert可以指定插入的位置,而push只能在字符串末尾插入。
使用「+」连接字符串时,第一个参数是String类型,第二个则需要是引用类型&str。这类似于我们调用一个add方法,它的定义是这样的:
1 | fn add(self, s: &str) -> String { |
所以,第一个参数的ownership转移到了函数中,又通过返回结果传递出来。也就是说,在使用了+操作符之后,
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因为,Rust会认为这个0是指第一个字节,而Rust字符串中的字符可能占有多个字节(还记得前面我让你用中文字符实验代码吗?)所以,如果你单纯的想要获取一个字节,编译器不知道你是真的想要获取字节对应的数值,还是要获取那个字符。
我们在处理字符串时通常有以下方法:
1 | fn main() { |
通常是使用字符切片,也可以使用chars方法获取到Chars迭代器,然后可以对每个字符进行单独处理。此外,使用get或get_mut方法也可以接收索引范围,返回指定的字符串切片。返回结果是Option类型,这是因为如果指定的索引返回不能返回完整字符,那么Rust就会返回None。这里也可以使用is_char_boundary方法来判断一个位置是否是非法边界。
最后,也可以使用split_at或split_at_mut方法来分割字符串。这要求分割的位置正好是字符边界位置,如果不是,程序就会崩溃。
删除字符串
Rust的标准库提供了一些删除字符串的方法,我们来演示一些:
1 | fn main() { |
结果如图:
remove方法用来删除字符串中的某个字符,其接收的参数是字符的起始位置,如果是不是某个字符的起始位置,会导致程序崩溃。
pop方法会弹出字符串末尾的字符,truncate方法是截取指定长度字符串,而clear方法则是用来清空字符串。
至此,关于Rust中的字符串的基本概念和CRUD我们都已经介绍完了,接下来我们再来看另一种集合类型Vector。
Vector
Vector是用来存储相同数据类型的多个数据一种数据类型。它的关键字是
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上面这段代码演示了创建一个向量的两种方式,第一种是使用new函数来创建一个空的向量,由于没有添加元素,所以要显式的指定存储元素的类型。第二种是创建一个有初始值的向量集合,我们直接使用vec!宏,然后指定初始值即可,不需要指定向量中元素的数据类型,因为编译器可以自己推断出来。
更新向量
1 | fn main() { |
创建一个空的向量之后,如果我们想要增加元素,就可以直接使用push方法,向末尾追加元素。
删除向量
1 | fn main() { |
删除单个元素可以使用pop方法,而要删除整个向量,只能像其他结构体一样,到其ownership失效。
读取向量元素
1 | fn main() { |
当你需要读取单个指定元素时,有两种方法可以用,一种是使用
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HashMap
HashMap存储了KV结构的数据,各个Key必须是同一种类型,各个Value必须是同一种类型。由于HashMap是三种集合类型中使用最少的,所以在使用之前,需要手动引入进来
1 | use std::collections::HashMap; |
创建HashMap
首先我们来了解一下如何创建一个新的Hash Map并增加元素。
1 | use std::collections::HashMap; |
注意,在使用insert方法时,
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可以看到,我们使用get可以获取到指定Key的值,get方法返回的是Option类型,如果没有指定的Value,则会返回None。此外,也可以使用for循环来遍历Hash Map。
1 | use std::collections::HashMap; |
更新Hash Map
当我们向同一个Key insert值时,旧的值就会被覆盖。如果只想要在Key不存在时插入,则可以使用entry。
1 | use std::collections::HashMap; |
总结
今天带大家一起挖了三个坑,string,vector和hash map,分别介绍了每种数据类型的CRUD。对string的介绍占了比较大的篇幅,因为它是最常用的数据类型之一。当然这部分的相关知识还有很多,欢迎大家和我一起学习交流。