一、string

之前學(xué)習(xí)過(guò) Rust 只有幾種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)類型，但是沒(méi)有常用的字符串也就是String，今天來(lái)學(xué)習(xí)一下 String；
Rust 中 String 是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的一部分，也就是 std::String ， 但是這個(gè) String 與其他語(yǔ)言中的 String 稍有不同，比如：

可以看到，當(dāng)我想要以一種為指定字符串類型的方式定義了一字符串變量時(shí)，編譯器自動(dòng)顯示出的類型是 &srr 而非 String, 而我指定了 String 類型后仍然有錯(cuò)；而從編譯器給出的提示不難看出，“hello” 這樣定義得到的是一個(gè) “&str” 類型的值而非是個(gè)字符串，那么我們先假定這是一種未知的類型，后續(xù)再處理它，先去想辦法定義出我們的字符串，打開(kāi)官方文檔： https://doc.rust-lang.org/std/string/struct.String.html

可以看到官方文檔第一個(gè)示例告訴我們要像這樣創(chuàng)建字符串:

但是官方?jīng)]說(shuō)為什么要這樣定義，幸好 Rust 的源碼是可以點(diǎn)進(jìn)去的， 從 String::from 向里一步步執(zhí)行：

from 執(zhí)行的操作只有一個(gè)就是調(diào)用 to_owned 函數(shù)，但是需要注意，這里傳進(jìn)來(lái)的參數(shù)類型仍然是"&str"； 然后 to_owned 下一步是調(diào)用 as_bytes().to_owned() ,最后這個(gè) to_owned() 則是調(diào)用了 to_vec ；
那么至此也就明白了，對(duì)于這一行代碼:

    let hello = String::from("Hello, ");

我們傳入的 “Hello,” 這會(huì)被編譯器認(rèn)為是一個(gè)字符數(shù)組，也就是一個(gè)字符串常量，即無(wú)法對(duì)其造成改變的一個(gè)對(duì)象；但是我們需要的是一個(gè)可變的字符串而非一組固定的字符，因此編譯器將這個(gè)字符數(shù)組擴(kuò)展為了一個(gè) vector , 也就變成了一個(gè)可變的字符數(shù)組，也就是我最終想要的字符串；

其實(shí)這和C++差不多，只不過(guò)C++string底層應(yīng)該直接是個(gè)指針而不是個(gè)vector

這樣一來(lái) “&str” 也就理解了，就是一個(gè)常量字符數(shù)組，所以是不可變的。在官方文檔搜一下，果然也有，并且還有個(gè)好聽(tīng)的名字，字符串切片(string slice)，具體參考： https://doc.rust-lang.org/std/primitive.str.html

官方文檔中還介紹了兩種類型的互轉(zhuǎn)方法：

剩下的使用就是這兩種類型自帶的一些接口了，具體請(qǐng)參閱官方文檔，這里不再細(xì)述；

二、所有權(quán)

2.1 所有權(quán)與作用域

很多小伙伴開(kāi)始學(xué)習(xí) Rust 是因?yàn)槁?tīng)說(shuō)這是一種比C++更安全的語(yǔ)言，所以來(lái)了解一下，那么它安全在哪里？就安全在所有權(quán)機(jī)制，不再需要開(kāi)發(fā)者像C++一樣的去人工管理內(nèi)存。

首先，所有程序都必須管理其運(yùn)行時(shí)使用計(jì)算機(jī)內(nèi)存的方式。一些語(yǔ)言中具有垃圾回收機(jī)制，在程序運(yùn)行時(shí)有規(guī)律地尋找不再使用的內(nèi)存，比如Java；另一些語(yǔ)言中，程序員必須親自分配和釋放內(nèi)存，比如C/C++。Rust 則選擇了第三種方式：通過(guò)所有權(quán)系統(tǒng)管理內(nèi)存，編譯器在編譯時(shí)會(huì)根據(jù)一系列的規(guī)則進(jìn)行檢查。如果違反了任何這些規(guī)則，程序都不能編譯。在運(yùn)行時(shí)，所有權(quán)系統(tǒng)的任何功能都不會(huì)減慢程序。所有權(quán)有以下規(guī)則：

* Rust 中的每一個(gè)值都有一個(gè) 所有者（owner）。
* 值在任一時(shí)刻有且只有一個(gè)所有者。
* 當(dāng)所有者（變量）離開(kāi)作用域，這個(gè)值將被丟棄。

舉個(gè)例子，有以下一段代碼：

fn main() {let s1 = "hello";{                let s = "hello s"; }  let s2 = "hello";
}

在上面的代碼中， s 被一個(gè)括號(hào)圈住了，那么在這個(gè)括號(hào)里"hello s" 的所有者就是 s，而 s 的生命周期也只在括號(hào)范圍內(nèi)，也就是 s1 出現(xiàn)時(shí) s 未出現(xiàn)， s2 出現(xiàn)時(shí) s 已經(jīng)死去。

有過(guò)C++ 經(jīng)驗(yàn)的小伙伴看到這肯定很熟悉，這不就是 RAII 嗎，或者說(shuō) Rust 中的每個(gè)變量都是個(gè)智能指針。

2.2 對(duì)所有權(quán)的操作

2.2.1 轉(zhuǎn)移

剛剛說(shuō)到這種所有權(quán)機(jī)制與C++的 RAII 很像，變量也和智能指針很像，那么是不是就和智能指針一樣呢，測(cè)試一下：

圖上可以看到，先定義了 s1 ，然后定義 s2 ，然后將 s1 傳遞給 s2 ，此時(shí)再使用 s1 會(huì)報(bào)錯(cuò)，提醒你s1 的值已經(jīng)被轉(zhuǎn)移出去了， 這時(shí) s1 就已經(jīng)被清空了。因?yàn)?Rust 變量離開(kāi)作用域時(shí)會(huì)回收，所以如果這里不清空，在程序結(jié)束時(shí)s1 s2都會(huì)被回收，那么一塊內(nèi)存就會(huì)回收了兩次，因此 Rust 的機(jī)制中 = 操作是轉(zhuǎn)移而非拷貝。

看到這里，還是覺(jué)得是智能指針，只不過(guò)是unique_ptr，QAQ

2.2.3 拷貝

= 是轉(zhuǎn)移而不是拷貝，那么想要使用拷貝該怎么寫呢？比如字符串這樣：

調(diào)用 clone 函數(shù)就行了。

然后有一個(gè)很有意思的事情，比如：

i32 類型變量不需要使用 clone 之類的函數(shù)，= 居然就是拷貝而不是轉(zhuǎn)移；
官方給出的解釋是 “像整型這樣的在編譯時(shí)已知大小的類型被整個(gè)存儲(chǔ)在棧上，所以拷貝其實(shí)際的值是快速的。這意味著沒(méi)有理由在創(chuàng)建變量 y 后使 x 無(wú)效?！?/strong> 恕我直言，這不就是Rust中所有用到堆的變量就用的是智能指針嗎。。。。。當(dāng)然也可能是我理解不夠深，反正我目前為止的感受就是這樣。。。。

2.2.3 傳遞

之前提到過(guò) “值在任一時(shí)刻有且只有一個(gè)所有者” ，那么如果將值傳遞給函數(shù)會(huì)怎么樣呢：

很明顯，作為參數(shù)傳遞給函數(shù)之后就失去了所有權(quán)；
但這樣會(huì)帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，這個(gè)值如果不只一個(gè)函數(shù)再用后續(xù)怎么辦？用函數(shù)返回值返回！
但是如果參數(shù)不只有一個(gè)呢？為每個(gè)函數(shù)的返回值都定一個(gè)結(jié)構(gòu)體？
這樣太麻煩了，萬(wàn)幸的是 Rust 提供了 引用。

2.3 引用

2.3.1 借用

官方說(shuō)明中“引用（reference）像一個(gè)指針，因?yàn)樗且粋€(gè)地址，我們可以由此訪問(wèn)儲(chǔ)存于該地址的屬于其他變量的數(shù)據(jù)。 與指針不同，引用確保指向某個(gè)特定類型的有效值。”
很好理解，改一下剛才的代碼：

可以用了，修改就是函數(shù)聲明參數(shù)時(shí)加了一個(gè)&，傳參時(shí)也加了一個(gè)&；

變量 str 有效的作用域與函數(shù)參數(shù)的作用域一樣，不過(guò)當(dāng) str 停止使用時(shí)并不丟棄引用指向的數(shù)據(jù)，因?yàn)?str 并沒(méi)有所有權(quán)。當(dāng)函數(shù)使用引用而不是實(shí)際值作為參數(shù)，無(wú)需返回值來(lái)交還所有權(quán)，因?yàn)榫筒辉鴵碛兴袡?quán)。

Rust 將創(chuàng)建一個(gè)引用的行為稱為 借用（borrowing）。正如現(xiàn)實(shí)生活中，如果一個(gè)人擁有某樣?xùn)|西，你可以從他那里借來(lái)。當(dāng)你使用完畢，必須還回去，并不擁有它，因此借用的值無(wú)法修改。

2.3.2 可變引用

正如不可變變量與可變變量一樣，引用也可以變?yōu)榭勺円?#xff0c;加個(gè) mut 關(guān)鍵試試：

當(dāng)然，像這段代碼所寫的，想要成為可變引用的前提是自身就是可變的。
另外，由于 Rust 的三條基礎(chǔ)規(guī)則之“值在任一時(shí)刻有且只有一個(gè)所有者”，那么對(duì)于一個(gè)可變變量在同一個(gè)時(shí)刻也就不可以有多個(gè)引用；換個(gè)角度理解比如用一個(gè) s1 作為 s 的可變引用后，那么 s 將不再可用，也自然不能再對(duì)一個(gè)無(wú)法使用的變量創(chuàng)建引用，如果這樣使用編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)：