RUST 学习日记 第13课 ——字符串(一)
RUST 学习日记 第13课 ——字符串(一)
0x00 回顾与开篇
上节课讲解了切片(Slice)、数组(Array)、向量(Vector)的区别。看到好多同学给我反馈,说可能有点儿晦涩难懂。那我在这里给你们吃一颗定心丸,你们可以先只了解有切片这个定义就可以了。这节课继续讲解一种重要数据类型——字符串(String)。可以这么说,在所有的程序中,大约有80%的代码都是与字符串有关系,所以它很重要。
也许,了解Rust的字符串,你只看这篇文章就够了。
0x01 字符串的定义
在Rust中有两种字符串类型:
&str
:原始的字符串类型str(发音:/stɜːr/),常被叫做字符串切片,它通常以不可变借用的形式出现,即**&str**。**它是一种固定长度的字符串,不能随意更改其长度。**咱们经常写的字符串字面量就是&str
类型。String
:这种字符串类型是一种可变长度的字符串,可以随意更改它的长度。String其实就是一个结构体,它里面封装了向量类型。这也很好理解它为什么是可变的了吧。下面是String在源码中的定义:
0x02 字符串字面量(&str)
在第7课已经提到过字面量了,这里单独讲下字符串字面量。字符串字面量它就是&str
类型。
示例代码如下:
// 未声明类型let hello1 = "hello study rust!";// 声明类型let hello2: &str = "hello study rust!";println!("hello1 = {}", hello1);println!("hello2 = {}", hello2);
转义
在字符串字面量中,英文双引号需要通过\
转义。
示例代码如下:
let hello3 = "I bought a book called \"Rust\"";println!("hello3 = {}", hello3);
代码运行结果:
I bought a book called "Rust"
换行符
如果定义的字符串比较长,通常在代码中习惯性的加上换行符,那么也会将换行符输出。但是通常,咱们换行只是为了代码美观,这时如果在需要换行的地方以\
结尾,则会忽略当前行的换行符和下一行的开头空白符。
示例代码如下:
// 换行let hello4 = "My name is Betty, 18 years old. I like play piano very much and was awardedof a numbers of prizes for that.";println!("hello4 = {}", hello4);// 忽略换行符let hello5 = "My name is Betty, 18 years old. I like play piano very much and was awarded \of a numbers of prizes for that.";println!("hello5 = {}", hello5);
代码运行结果:
hello4 = My name is Betty, 18 years old. I like play piano very much and was awardedof a numbers of prizes for that.
hello5 = My name is Betty, 18 years old. I like play piano very much and was awarded of a numbers of prizes for that.
原始字符串(Raw String)
有的时候是不是感觉转义其实是一个很烦的事情,尤其是在输入windows文件路径的时候。别着急,Rust提供了一种Raw String类型,字面翻译是未经处理的字符串,原始字符串。
Raw String定义:Raw String以小写字面r为标记,其中的所有反斜杠和空白符都会原样的包含在字符串中,转义符在其中无效。如果原始字符串中包含英文引号,则需要在字符串的开头和结尾添加#号标记。(#号数量可自己定义,但是开头和结尾的数量一定要相等。)
示例代码如下:
// 测试转义let raw_str = r"D:\study_rust\013\string";println!("raw_str = {}", raw_str);// 测试引号let raw_str_ref = r##"测试引号"英文引号",英文引号会原样输出!!"##;println!("raw_str_ref = {}", raw_str_ref);
代码运行结果:
raw_str = D:\study_rust\013\string
raw_str_ref = 测试引号"英文引号",会原样输出!!
字节字符串 (Byte String)
字节字符串就是前缀带有b
的字符串字面量,类似于在第7课中字节字符。字节字符串的是u8
值(字节)的切片,只能帮韩ASCII字符和**\xHH转义序列,其不能包含任何Unicode**字符。
PS:它不支持在后面将要介绍的所有字符串的方法,其最像字符串的地方就是它的语法了。但是它支持上面介绍的跨行,转义,原始字节字符串。其中,原始字节字符串以br开头。
示例代码如下:
// 字节字符串let byte_str = b"a byte string!";println!("byte_str = {:#?}", byte_str);// 原始字节字符串let raw_byte_str = br#"it is a "raw byte string"."#;println!("raw_str_ref = {:#?}", raw_byte_str);
代码运行结果:
byte_str = [97, 32, 98, 121, 116, 101, 32, 115, 116, 114, 105, 110, 103, 33]
raw_str_ref = [105, 116, 32, 105, 115, 32, 97, 32, 34, 114, 97, 119, 32, 98, 121, 116, 101, 32, 115, 116, 114, 105, 110, 103, 34, 46]
看到上面的运行结果了吗?没错不要惊讶,其实它实际上就是&[u8;N]
——哈哈,这不就是上节课介绍的切片引用吗。byte_str
就是包含14个字节的数组的切片引用。
0x03 可变长度字符串(String)
前面提到过,String类似于Vec,其本质就是一个字段为Vec类型的结构体。每个String都有在堆上分配的缓冲区,不跟其它的String共享。当String变量超出作用域后其缓冲区会自动释放,除非String的所有权发生转移(有关所有权的知识点在后续章节介绍)。当然String它在栈上也是由3部分组成,分别是指向堆上的字节序列的指针、记录堆上字节序列的长度、在堆上分配的容量。
创建字符串
创建字符串的常见的方式有三种:
1、使用String::new创建空的字符串。
let empty_string = String::new();
2、使用String::from通过字符串字面量创建字符串。实际上复制了一个新的字符串。
let rust_str = "rust";
let rust_string = String::from(rust_str);
- 为什么是说它是复制了一个新的字符串呢?
as_ptr()
方法可以打印rust_str
和rust_string
指向堆的内存地址。
示例代码如下:
println!("rust_str 字面量指向的地址 {:?}", rust_str.as_ptr());
println!("rust_string 指向的地址 {:?}", &rust_string.as_ptr());
代码运行结果(注:内存地址每次运行可能都不一致):
rust_str 字面量指向的地址 0x7ff61cac08a8
rust_string 指向的地址 0x164c4c7aa00
结果就是不一样,他们指向堆的地址是两个不同的地址。也就是说,在堆上有两个地方保存了rust
这个字符串。下节课会更详细的讲解String在内存的表现形式。
3、使用字符串字面量的to_string将字符串字面量转换为字符串。实际上复制了一个新的字符串。
let s1 = "rust_to_string";
let s2 = s1.to_string();
to_string()
实际上是封装了String::from()
,如下图源码:
这也间接解释了to_string()
为什么也是在堆上复制了一个新的字符串了。
PS:to_string()
最早支持的版本是1.9.0
。
0x06 小结
如果你对C++比较熟悉,那么你肯定知道在C++中存在两种字符串类型,那么在Rust中也有类似的两种字符串类型,本节简单介绍了String和**&str的这两种类型的概念。简单介绍了String的三种创建方式和String字符串在内存的形式如同向量一样。是不是感觉还不是很懂,还是有点儿“懵”。它们到底是怎么保存的呢?String既然封装了向量类型,那么它跟向量类型又存在什么区别呢?下节课详细讲解字符串在内存中的表现形式。带你彻底搞懂String和&str**。
0x7 本节源码
013 · StudyRust - 码云 - 开源中国 (gitee.com)
下节预告——字符串(二)。
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