Rust学习笔记_08——String

Rust学习笔记_05——控制流(1)
Rust学习笔记_06——控制流(2)
Rust学习笔记_07——枚举和范围

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字符串类型

Rust 语言中的字符串类型是其数据类型的核心部分之一，用于处理文本数据。Rust 的字符串类型提供了高效且安全的方式来操作文本。在 Rust 中，字符串是不可变的（immutable）默认情况下，但可以声明为可变（mutable）。Rust 使用 UTF-8 编码来处理字符串，这意味着它可以处理几乎任何语言的字符。

1. 字符串类型与字面量字符串

字符串类型和字面量字符串是两个不同的概念，尽管它们都与文本数据相关，但它们在内存管理、可变性和用途上有所不同。

1.1 字符串类型 (String)

1. 内存管理：String 类型是一个堆分配（heap-allocated）的字符串，这意味着它可以在运行时动态地增长和缩小。它负责自己分配的内存，并在不再需要时自动释放（通过 Rust 的所有权系统）。
2. 可变性：默认情况下，String 是可变的（尽管你可以通过引用使其不可变）。这意味着你可以修改它的内容，例如添加、删除或替换字符。
3. 用途：String 通常用于需要在运行时构建、修改或存储文本数据的场景。
4. 所有权：String 拥有它所包含的数据，并且遵循 Rust 的所有权规则。当 String 超出作用域或被显式丢弃时，它所拥有的内存将被释放。

1.2 字面量字符串 (&'static str)

1. 内存管理：字面量字符串是静态分配的（statically allocated），这意味着它们在编译时就被确定并存储在程序的二进制文件中。它们通常被存储在只读内存段中。
2. 不可变性：字面量字符串是不可变的。你不能修改它们的内容。
3. 用途：字面量字符串通常用于定义常量文本，如函数参数、配置值或硬编码的消息。由于它们是编译时常量，因此非常适合用于这些场景。
4. 借用和生命周期：字面量字符串被表示为对静态分配内存的不可变借用（&'static str）。这里的 'static 生命周期表示这个借用与整个程序的生命周期一样长，因为字面量字符串在程序运行期间始终存在。

2. （字符串类型）创建

你可以使用 String::from 函数或 to_string 方法从字符串字面量或其他类型的字符串表示中创建 String

let s1 = String::from("Hello, world!");
let s2 = "Hello".to_string();

3. （字符串类型）切片

字符串切片是对字符串的某一部分的不可变引用。字符串切片是 UTF-8 编码的，并且通常从字符串字面量或 String 中获得。字符串切片是轻量级的，因为它们不拥有数据.

let s = String::from("Hello, world!");
let slice = &s[0..5]; // 创建一个指向 "Hello" 的切片

4. （字符串类型）更新

由于 String 是可增长的，可以通过方法如 push_str 或 push 来修改它

let mut s = String::from("Hello, ");let s2 = String::from("world!22");s.push_str("world!");let hello = "Hello: ";// s.push(hello); // 注意：这里会编译失败，因为 `hello` 是不可变的，而 `push` 需要一个可变的 `&str`// 正确做法：let hello_mut: &mut str = &mut "Hello: ".to_string(); // 这行代码在实际代码中是不常见的，只是为了说明// s.push(hello_mut); // 这行代码也是不正确的，因为 `hello_mut` 的生命周期很短// 正确的更新方式是使用 `format!` 宏或其他字符串处理方法：s.push('\n');s.push_str("Hello: ");s.push_str(&s2);println!("{}", s);

输出结果

Hello, world!
Hello: world!22

5. （字符串类型）遍历

Rust 提供了多种遍历字符串的方法，包括按字节、字符

let text = String::from("hello 你好");// 按字节遍历
for byte in text.bytes() {print!("{:02x} ", byte);
}
println!();// 按字符遍历（注意：这可能不是 Unicode 感知的）
for char in text.chars() {print!("'{}' ", char);
}
println!();

6. （字符串类型）拼接

你可以使用 + 操作符来拼接两个 String 值，但注意这会创建一个新的 String 分配

let s1 = String::from("Hello, ");
let s2 = String::from("world!");
let s3 = s1 + &s2; 
// 注意：这里 &s2 是必要的，因为 `+` 需要一个 `&String`（即 `&str`）和一个 `String`

更常见的做法是使用 format! 宏，它提供了更强大和灵活的字符串格式化功能

let s1 = String::from("Hello, ");
let s2 = String::from("world!");
let s3 = format!("{}{}", s1, s2);