济南建站公司电话工业设计公司发展方向

当前位置： 首页 > news >正文

济南建站公司电话,工业设计公司发展方向,宝安医院网站建设,linux上部署wordpress文章目录 字符串、字符串字面量、切片#xff08;slice#xff09;、字符串 slice01、字符串02、字符串字面量03、切片 #xff08;slice#xff09;04、字符串 slice 字符串 slice注意要点String 与 str 的转换字符串深度剖析字符串 slice 作为函数参数例子001例子00… 文章目录 字符串、字符串字面量、切片slice、字符串 slice01、字符串02、字符串字面量03、切片 slice04、字符串 slice 字符串 slice注意要点String 与 str 的转换字符串深度剖析字符串 slice 作为函数参数例子001例子002通过将 s 参数的类型改为字符串 slice 来改进函数 可变引用与不可变引用同时存在切片与引用的关系操作 UTF-8 字符串 操作中文字符串1、字符2、字节3、获取子串 字符串、字符串字面量、切片slice、字符串 slice 本文是对前四章内容的学习与总结 01、字符串 字符串String 由三部分组成如图下图所示一个指向存放字符串内容内存的指针一个长度和一个容量。这一组数据存储在栈上。右侧则是堆上存放内容的内存部分。 如果是中文呢到这里你会发觉上面的理解是不全面的。 什么是字符串? 顾名思义字符串是由字符组成的连续集合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)这样有助于大幅降低字符串所占用的内存空间。 Rust 在语言级别只有一种字符串类型 str它通常是以引用类型出现 str也就是上文提到的字符串切片。虽然语言级别只有上述的 str 类型但是在标准库里还有多种不同用途的字符串类型其中使用最广的即是 String 类型。 str 类型是硬编码进可执行文件无法被修改但是 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。 除了 String 类型的字符串Rust 的标准库还提供了其他类型的字符串例如 OsString OsStr CsString 和 CsStr 等注意到这些名字都以 String 或者 Str 结尾了吗它们分别对应的是具有所有权和被借用的变量。 02、字符串字面量 字符串字面量就是切片。 let s Hello, world!;实际上s 的类型是 str因此你也可以这样声明 let s: str Hello, world!;什么是切片接着往下看。 03、切片 slice 切片并不是 Rust 独有的概念在 Go 语言中就非常流行它允许你引用集合中部分连续的元素序列而不是引用整个集合。 对于字符串而言切片就是对 String 类型中某一部分的引用它看起来像这样 let s String::from(hello world);let hello s[0..5]; let world s[6..11];hello 没有引用整个 String s而是引用了 s 的一部分内容通过 [0..5] 的方式来指定。 其它切片 因为切片是对集合的部分引用因此不仅仅字符串有切片其它集合类型也有例如数组 let a [1, 2, 3, 4, 5];let slice a[1..3];assert_eq!(slice, [2, 3]);该数组切片的类型是 [i32]数组切片和字符串切片的工作方式是一样的例如持有一个引用指向原始数组的某个元素和长度。 04、字符串 slice 对于字符串而言字符串 slicestring slice是 String 中一部分值的引用它看起来像这样 fn main() {let s String::from(hello world);let hello s[0..5];let world s[6..11];println!({}, hello);println!({}, world); }这类似于引用整个 String 不过带有额外的 [0..5] 部分。它不是对整个 String 的引用而是对部分 String 的引用。 可以使用一个由中括号中的 [starting_index..ending_index] 指定的 range 创建一个 slice其中 starting_index 是 slice 的第一个位置ending_index 则是 slice 最后一个位置的后一个值。在其内部slice 的数据结构存储了 slice 的开始位置和长度长度对应于 ending_index 减去 starting_index 的值。所以对于 let world s[6..11]; 的情况world 将是一个包含指向 s 索引 6 的指针和长度值 5 的 slice。 图例 例子 #![allow(unused)] fn main() {let s String::from(hello);let len s.len();//let slice s[0..2]; //he//let slice s[..2]; //he//let slice s[3..len]; //lo//let slice s[3..]; //lolet slice s[..]; //helloprintln!({}, slice); }字符串 slice注意要点 在对字符串使用切片语法时需要格外小心切片的索引必须落在字符之间的边界位置也就是 UTF-8 字符的边界例如中文在 UTF-8 中占用三个字节下面的代码就会崩溃 let s 中国人;let a s[0..2];println!({},a);因为我们只取 s 字符串的前两个字节但是本例中每个汉字占用三个字节因此没有落在边界处也就是连 中 字都取不完整此时程序会直接崩溃退出如果改成 s[0..3]则可以正常通过编译。 因此当你需要对字符串做切片索引操作时需要格外小心这一点, 关于该如何操作 UTF-8 字符串参见 操作-utf-8-字符串。 String 与 str 的转换 在之前的代码中已经见到好几种从 str 类型生成 String 类型的操作 String::from(hello,world)hello,world.to_string() 那么如何将 String 类型转为 str 类型呢答案很简单取引用即可 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); }实际上这种灵活用法是因为 deref 隐式强制转换具体我们会在 Deref 特征进行详细讲解。 字符串深度剖析 那么问题来了为啥 String 可变而字符串字面值 str 却不可以 就字符串字面值来说我们在编译时就知道其内容最终字面值文本被直接硬编码进可执行文件中这使得字符串字面值快速且高效这主要得益于字符串字面值的不可变性。不幸的是我们不能为了获得这种性能而把每一个在编译时大小未知的文本都放进内存中你也做不到因为有的字符串是在程序运行得过程中动态生成的。 对于 String 类型为了支持一个可变、可增长的文本片段需要在堆上分配一块在编译时未知大小的内存来存放内容这些都是在程序运行时完成的 首先向操作系统请求内存来存放 String 对象在使用完成后将内存释放归还给操作系统 其中第一部分由 String::from 完成它创建了一个全新的 String。 重点来了到了第二部分就是百家齐放的环节在有垃圾回收 GC 的语言中GC 来负责标记并清除这些不再使用的内存对象这个过程都是自动完成无需开发者关心非常简单好用但是在无 GC 的语言中需要开发者手动去释放这些内存对象就像创建对象需要通过编写代码来完成一样未能正确释放对象造成的后果简直不可估量。 对于 Rust 而言安全和性能是写到骨子里的核心特性如果使用 GC那么会牺牲性能如果使用手动管理内存那么会牺牲安全这该怎么办为此Rust 的开发者想出了一个无比惊艳的办法变量在离开作用域后就自动释放其占用的内存 {let s String::from(hello); // 从此处起s 是有效的// 使用 s } // 此作用域已结束// s 不再有效内存被释放与其它系统编程语言的 free 函数相同Rust 也提供了一个释放内存的函数 drop但是不同的是其它语言要手动调用 free 来释放每一个变量占用的内存而 Rust 则在变量离开作用域时自动调用 drop 函数: 上面代码中Rust 在结尾的 } 处自动调用 drop。 其实在 C 中也有这种概念: Resource Acquisition Is Initialization (RAII)。如果你使用过 RAII 模式的话应该对 Rust 的 drop 函数并不陌生。 这个模式对编写 Rust 代码的方式有着深远的影响在后面章节我们会进行更深入的介绍。 字符串 slice 作为函数参数 在说字符串 slice 作为函数参数前我们先看几个错误的例子 例子001 fn main() {let my_name Pascal;greet(my_name); }fn greet(name: String) {println!(Hello, {}!, name); }greet 函数接受一个字符串类型的 name 参数然后打印到终端控制台中非常好理解你们猜猜这段代码能否通过编译 error[E0308]: mismatched types– src/main.rs:3:11| 3 | greet(my_name);| ^^^^^^^| || expected struct std::string::String, found str| help: try using a conversion method: my_name.to_string()error: aborting due to previous errorBingo果然报错了编译器提示 greet 函数需要一个 String 类型的字符串却传入了一个 str 类型的字符串 所以可以这样修改 // 添加to_string()let my_name Pascal.to_string();// 或者let my_name String::from(Pascal);例子002 fn main() {let s1 hello;let len calculate_length(s1);println!(The length of {} is {}., s1, len); }fn calculate_length(s: String) - usize {s.len() }输出 error[E0308]: mismatched types– src/main.rs:4:32| 4 | let len calculate_length(s1);| —————- ^^ expected String, found str| || arguments to this function are incorrect| note: expected reference String found reference str note: function defined here编译器提示 calculate_length 函数需要一个 String 类型的字符串却传入了一个 str 类型的字符串。 那str怎么转String呢?如图 所以可以这样修改 let s1 hello.to_string();let len calculate_length(s1);通过将 s 参数的类型改为字符串 slice 来改进函数 当我们把函数calculate_length 中的String修改为str对 String 值和 str 值就可以使用相同的函数了。 fn main() {// 支持 Stringlet s1 String::from(hello);let len calculate_length(s1);println!(The length of {} is {}., s1, len);// 支持 strlet s2 hello;let len calculate_length(s2);println!(The length of {} is {}., s2, len); }fn calculate_length(s: str) - usize {s.len() }如果有一个字符串 slice可以直接传递它。 如果有一个 String则可以传递整个 String 的 slice 或对 String 的引用。 下面的写法都是可以的 // 支持 strlet s2 hello;let len calculate_length(s2[0..len]);let len calculate_length(s2[1..3]);let len calculate_length(s2[3..]);let len calculate_length(s2[..]);let len calculate_length(s2);println!(The length of {} is {}., s2, len);如果你不小心写成let len calculate_length(s2);测试发现也是可以的。但不建议这么写。因为字符串字面量类型就是str。 可变引用与不可变引用同时存在 可变引用与不可变引用同时存在就会报错。为什么? 我们不能在拥有不可变引用的同时拥有可变引用。使用者可不希望不可变引用的值在他们的眼皮底下突然被改变了然而多个不可变引用是可以的因为没有哪个只能读取数据的人有能力影响其他人读取到的数据。 示例代码 fn first_word(s: String) - str {let bytes s.as_bytes();for (i, item) in bytes.iter().enumerate() {if item b {return s[0..i];}}s[..] }fn main() {let mut s String::from(hello world);let word first_word(s);s.clear(); // error!println!(the first word is: {}, word); } 回忆一下借用规则当拥有某值的不可变引用时就不能再获取一个可变引用。因为 clear 需要清空 String它尝试获取一个可变引用。在调用 clear 之后的 println! 使用了 word 中的引用所以这个不可变的引用在此时必须仍然有效。Rust 不允许 clear 中的可变引用和 word 中的不可变引用同时存在因此编译失败。Rust 不仅使得我们的 API 简单易用也在编译时就消除了一整类的错误 借用规则总结如下 1、同一时刻你只能拥有要么一个可变引用, 要么任意多个不可变引用 2、不过可变引用有一个很大的限制在同一时间只能有一个对某一特定数据的可变引用。尝试创建两个可变引用的代码将会失败 3、引用必须总是有效的 切片与引用的关系 下面是一个简单的示例代码展示了如何在Rust中使用切片和引用的关系 fn main() { // 创建一个整数数组 let numbers [1, 2, 3, 4, 5]; // 创建一个指向数组的切片 let slice numbers[..3]; // 输出切片的值 println!({:?}, slice); // Output: [1, 2, 3] // 创建一个指向切片的引用 let reference slice[1]; // 输出引用的值 println!({}, reference); // Output: 2
}输出 [1, 2, 3] 2在这个示例中我们首先创建了一个整数数组numbers。然后我们使用numbers[..3]创建了一个指向数组前三个元素的切片。接下来我们使用slice[1]创建了一个指向切片中第二个元素的引用。最后我们通过引用输出了该元素的值。 总结起来Rust中的切片和引用是密切相关的。切片是对数组或向量的部分引用的连续片段而引用则是创建和操作切片的手段。使用切片和引用可以更高效地处理和操作数据同时避免不必要的复制和移动操作。 操作 UTF-8 字符串 操作中文字符串 前文提到了几种使用 UTF-8 字符串的方式下面来一一说明。 1、字符 如果你想要以 Unicode 字符的方式遍历字符串最好的办法是使用 chars 方法例如 fn main() {for c in 西红柿.chars() {println!({}, c);} }输出如下 西 红 柿2、字节 这种方式是返回字符串的底层字节数组表现形式 fn main() {for b in 西红柿.bytes() {println!({}, b);} }输出如下 228 184 173 229 155 189 228 186 1863、获取子串 想要准确的从 UTF-8 字符串中获取子串是较为复杂的事情例如想要从 holla西红柿नमस्ते 这种变长的字符串中取出某一个子串使用标准库你是做不到的。 你需要在 crates.io 上搜索 utf8 来寻找想要的功能。 可以考虑尝试下这个库utf8_slice。