Rust 通用集合类型

通用集合类型

• vector 允许我们一个挨着一个的存储一系列数量可变的值。
• 字符串是一个字符的集合
• **哈希 map **允许我们将值与一个特定的key相关联

vector 用来存储一些列的值

新建 vector

let v: Vec<i32> = Vec::new();

或者使用宏

let v = vec![1, 2, 3];

更新vector

let mut v = Vec::new();

v.push(5);
v.push(6);

丢弃vector时也会丢弃所有其他元素

{
    let v = vec![1, 2, 3, 4];
    // 处理变量 v
}// 这里 v 离开作用域并被丢弃

读取 vector 的元素

let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];

let third: &i32 = &v[2];
println!("{}", third);

match v.get(2) {
    Some(x) => println!("{}", x),
    None => println!("none"),
}

遍历 vector 中的元素

let mut v = vec![1, 2, 3];

for i in &v {
    println!("{}", i);
}

// 为每个元素加50
for i in &mut v {
    *i += 50;
}

使用枚举来存储多种类型

enum SpreadsheetCell {
    Int(i32),
    Float(f64),
    Text(String),
}

let row = vec![
    SpreadsheetCell::Int(3),
    SpreadsheetCell::Float(2.1),
    SpreadsheetCell::Text(String::from("zhang")),
]

更多vector使用方式可参考标准库文档。

使用字符串存储 UTF-8 编码的文本

什么是字符串

rust 的核心语言中只有一种字符类型 str , 字符串 slice，它通常以被借用的形式出现，&str。

新建字符串

let mut s = String::new();

let data = "initial contents";

let s = data.to_string();

let s = "initial contents".to_string();

更新字符串

String的大小可以增长其内容也可以改变，就像可以放入更多数据来改变Vec的内容一样。

使用push_str和push附加字符串

let mut s = String::from("foo");
s.push_str("bar");
s.push('a');

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;// 注意 s1 被移动了，不能继续使用

索引字符串

let s1 = String::from("hello");
let h = s1[0];// 这里将报错

为什么Rust不支持字符索引，我们来聊一聊Rust是如何在内存中储存字符串的。

内部表现 String是一个Vec<u8>的封装。让我们看看之前一些正确编码的字符串例子：

let len = String::from("hello").len();

这里，len的值是5，这意味者字符串 hello 的 Vec的长度是5个字节：这里每一个字母的 UTF-8 编码都占用一个字节。下面这个例子呢?

let len = String::from("你好").len();

这里的长度是 6，这里是用的是 UTF-8编码 你好所需要的字节数。

字符串 slice

let hello = "你好";
let s = &hello[..3]; // 你

你应该小心这个操作，如果获取&hell0[..1]会发生什么呢？答案是：在运行时会 panic，就跟访问 vector 中的无效索引时一样。

遍历字符串的方法

for c in "你好".chars() {
    println!("{}", c);
}

字符串并不简单

总而言之，字符串还是很复杂的。不同语言选着了不同的向程序员展示其复杂性的方式。Rust 选择了以准确的方式处理String数据作为所有Rust程序的默认行为，这意味者程序员们必须更多的思考如何预先处理UTF-8 数据。

哈希 map

哈希map储存键值对

最后介绍的常用集合类型是哈希 map (hash map)。HashMap<K, V>类型储存了一个键类型K和对应一个值类型V的映射。它通过哈希函数来实现映射，决定如何将键和值放入内存中。

新建一个哈希 map

use std::collections::HashMap;

let mut scores = HashMap::new();
scores.insert(String::from("blue"), 50);
scores.insert(String::from("yellow"), 20);

必须注意首先 use标准库中集合部分的HashMap。在这三个常用集合中，HashMap是最不常用的，所以没有被 prelude 自动引用。

哈希 map 和所有权

use std::collections::HashMap;

let field_name = String::from("Favorite color");
let field_value = String::from("Blue");

let mut map = HasshMap::new();
map.insert(field_name, field_value);
// 这里 field_name 和 field_value 不再有效

但 insert 调用将 field_name和field_value移动到哈希 map 中后，将不能再使用这两个绑定。如果将值的引用插入哈希map，这些值本身不会将被移动到哈希map。但是这些引用指向的值必须在哈希 map有效时也是有效的。

访问哈希 map 中的值

use std::collections::HashMap;

let mut scores = HashMap::new();

scores.insert(String::from("Blue"), 10);
scores.insert(String::from("Yellow"), 50);

let team_name = String::from("Blue");
let score = scores.get(&team_name);

这里，score是与蓝队分数相关的值，应为Some(10)。因为get返回Option<V>,所以结果被装进Some;如果某个键在哈希 map 中没有对应的值，get会返回 None。

可以使用与 vector 类是的方式来遍历哈希 map 中的每一个键值对，也就是for循环：

use std::collections::HashMap;

let mut scores = HashMap::new();
socres.insert(String::from("Blue"), 10);
socres.insert(String::from("Yellow"), 50);

for (key, value) in &scores {
    println!("{}: {}", key, value);
}

跟新哈希map

尽管键值对的数量是可增长的，不过任何时候，每个键只能关联一个值。当我们想要改变哈希 map 中的数据时，必须决定如何处理一个键已经有值了的情况。

覆盖一个值

use std::collections::HashMap;

let mut scores = HashMap::new();

scores.insert(String;:from("Blue"), 10);
scores.insert(String::from("Blue"), 25);
pritnln!("{:?}", scores);

这里会打印出{"Blue": 25}。原始的值`10被覆盖了。

只在键没有对应的值时插入

use std::collections::HashMap;

let mut scores = HashMap::new();
scores.insert(String::from("Blue"), 10);
scores.entry(String::from("Yellow")).or_insert(50);
scores.entry(String::from("Blue")).or_insert(50);

pritnln!("{:?}", scores);

这里将打印{"Yellow": 50, "Blue": 10}。第一个entry调用会插入50因为Yellow并没有值。第二个entry调用不会改变哈希 map 因为Blue已经有了值 10。

根据旧值更新一个值

use std::collections::HashMap;

let text = "hello world hi hello world";

let mut map = HashMap::new();

for word in text.split_witespace() {
    let count = map.entrt(word).or_insert(0);
    *count += 1;
}

这里会打印出{"hello": 2, "world": 2, "hi": 1}, or_insert方事实上回返回这个键的值的一个可变引用(&mut v)。这里我们将这个可变引用储存在count变量中，所以为了赋值必须用星号(*)解引用count。

哈希函数

HashMap默认使用一种密码学安全的(cryptographically strong)哈希函数,它可以抵抗拒绝服务攻击。

总结

vector, 字符串和哈希 map 会在你的程序需要储存、访问和修改数据时帮助你。