diff --git a/projects/slices/Cargo.toml b/projects/slices/Cargo.toml new file mode 100644 index 0000000..ffd8810 --- /dev/null +++ b/projects/slices/Cargo.toml @@ -0,0 +1,8 @@ +[package] +name = "slices" +version = "0.1.0" +edition = "2021" + +# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html + +[dependencies] diff --git a/projects/slices/src/main.rs b/projects/slices/src/main.rs new file mode 100644 index 0000000..b75ff75 --- /dev/null +++ b/projects/slices/src/main.rs @@ -0,0 +1,10 @@ +fn main() { + let s = String::from("hello"); + + let len = s.len(); + + let slice_1 = &s[3..len]; + let slice_2 = &s[3..]; + + assert_eq! (slice_1, slice_2); +} diff --git a/src/SUMMARY.md b/src/SUMMARY.md index 9f24a30..3167e42 100644 --- a/src/SUMMARY.md +++ b/src/SUMMARY.md @@ -90,7 +90,7 @@ - [函数式语言特性：迭代器与闭包](Ch13_Functional_Language_Features_Iterators_and_Closures.md) - [闭包：会捕获其环境的匿名函数](functional_features/closures.md) - - [使用迭代器处理条目序列](functional_features/iterator.md) + - [使用迭代器处理条目序列](functional_features/iterators.md) - [改进咱们的 I/O 项目](functional_features/improving_io_project.md) - [性能比较：循环与迭代器](functional_features/performance.md) diff --git a/src/ownership/the_slice_type.md b/src/ownership/the_slice_type.md index e4fe4a7..906d9f4 100644 --- a/src/ownership/the_slice_type.md +++ b/src/ownership/the_slice_type.md @@ -3,17 +3,19 @@ **The Slice Type** -*切片，slices* 特性，实现了对集合中一个连续元素序列，而非对整个集合的引用。切片是引用的一种类别，因此他不会持有所有权。 +*切片，slices* 允许咱们引用某个集合中，连续的元素序列，而不是整个集合。切片属于一种引用，因此他不具有所有权。 -这里有个小的编程问题：编写一个取得字符串，而返回在那个字符串中找到的第一个单词的函数。在函数在那个字符串中未找到空格时，那么这整个字符串就一定是一个单词，因此就要返回这整个字符串了。 +这里有一个编程小问题：要编写一个，取个以空格分隔单词的字符串，并返回其在该字符串中，找到的第一个单词的函数。如果该函数在字符串中，未找到空格，那么整个字符串必定是一个单词，所以这整个字符串就应被返回。 + +我们来看看，在不使用切片的情况下，咱们要如何编写这个函数的签名，以了解切片将解决什么问题： -下面就要在不使用切片特性的情况下，来看看该怎么编写这个函数的签名，从而搞明白切片要解决的问题： ```rust fn first_word(s: &String) -> ? ``` -这个 `first_word` 函数，有着一个作为参数的 `&String` 类型。这里不想要所有权，因此这是没问题的。不过应该返回什么呢？这里实在没有一种描述字符串 *局部（part）* 的方式。不过，这里可以返回那个单词的、以一个空格表示的结尾的索引。先来试试这个，如下面清单 4-7 所示： +函数 `first_word` 有着一个 `&String` 的参数。我们不需要所有权，所以这没有问题。但我们应返回什么呢？我们确实没有描述字符串的 *一部分* 的方法。不过，我们可以返回该单词，以空格表示的结束处的索引。我们来试试看，如下清单 4-7 所示。 + 文件名：`src/main.rs` @@ -31,25 +33,31 @@ fn first_word(s: &String) -> usize { } ``` -*清单 4-7：返回那个 `&String` 参数中一个字节索引值的 `first_word` 函数* +*清单 4-7：返回 `&String` 参数中某个字节索引值的 `first_word` 函数* + + +因为我们需要逐个元素地遍历这个 `String`，并检查某个值是否为空格，所以我们将使用 `as_bytes` 方法，将咱们的 `String` 转换为一个字节数组。 -因为这里需要对这个 `String` 值元素挨个遍历，进而挨个检查值是否是个空格，因此这里就将使用 `as_bytes` 方法，把这个 `String` 值转换为字节的数组： ```rust -let bytes = s.as_bytes(); + let bytes = s.as_bytes(); ``` -接着，这里使用 `iter` 方法，创建了一个在该字节数组上的迭代器： + +接下来，我们使用 `iter` 方法，在这个字节数组上，创建了一个迭代器： + ```rust -for (i, &item) in bytes.iter().enumerate() { + for (i, &item) in bytes.iter().enumerate() { ``` -在第 13 章，将讨论到迭代器的更多细节。而现在，明白 `iter` 是个返回集合中各个元素的方法，而那个 `enumerate` 则会将 `iter` 的结果进行封装进而将各个元素作为一个元组的组成部分，进行返回即可。自 `enumerate` 返回的元组第一个元素就是索引值，而第二个元素，则是到 `iter` 返回元素的索引。相比由代码编写者自己计算索引，这就要方便一点。 -由于 `enumerate` 方法返回了一个元组，因此这里就可以使用模式，来解构那个元组。在 [第 6 章](Ch06_Enums_and_Pattern_Matching.md#绑定到值的模式)，会对模式进行更多讨论。在那个 `for` 循环中，指定了一个有着用于那个元组中索引的 `i`，以及用于那个元组中单个字节的 `&item` 的模式。由于这里获得的是一个到从 `.iter().enumerate()` 获取元素的引用，因此在那个模式中使用了 `&` 运算符。 +我们将在 [第 13 章](../functional_features/iterator.md) 详细讨论迭代器。现在，我们只需知道 `iter` 是个会返回，集合中每个元素的方法，而 `enumerate` 会封装 `iter` 的结果，而将每个元素作为元组的一部分返回。`enumerate` 返回元组的第一个元素是索引，第二个元素是指向集合元素的引用。这比我们自己计算索引，要方便一些。 + +因为 `enumerate` 方法返回了个元组，所以我们可以使用模式，来解构这个元组。我们将在 [第 6 章](../enums_and_pattern_matching/match_control_flow.md#绑定到值的模式) 详细讨论模式。在这个 `for` 循环中，我们指定了个其中 `i` 表示元组中的索引，`&item` 表示元组中单个字节的模式。因为我们从 `.iter().enumerate()` 中，得到的是个指向集合元素的引用，所以我们在模式中，使用了 `&`。 + +在这个 `for` 循环中，我们通过使用字节字面值语法，检索表示空格的字节。如果我们找到了空格，就返回其位置。否则，我们便通过使用 `s.len()`，返回该字符串的长度。 -在那个 `for` 循环内部，这里通过使用字节字面值语法（the byte literal syntax），就表示空格的字节进行了搜索。在找到空格时，就返回空格的位置。否则就通过使用 `s.len()` 返回该字符串的长度。 ```rust if item == b' ' { @@ -60,7 +68,9 @@ for (i, &item) in bytes.iter().enumerate() { s.len() ``` -现在就有了一种找出字符串中第一个单词末尾索引的方法了，不过这里有个问题。这里所返回的只是个 `usize`，然而这个返回值只是在 `&String` 的语境下，才是个有意义的数字。也就是说，由于这个返回的 `usize` 类型值，是从那个 `String` 值获取到的孤立值，因此就没办法保证在以后仍然有效。关于这点，可考虑在清单 4-8 中、用到了清单 4-7 中 `first_word` 函数的这么一个程序。 + +我们现在有了已知找出字符串中，第一个单词末尾索引的方法，但有个问题。我们单独返回一个 `usize`，但他只有在那个 `&String` 的上下文中,才是个有意义的数字。换句话说，因为他是个独立于那个 `String` 的值，所以不能保证他在将来仍然有效。请看下面清单 4-8 中的那个程序，他使用了清单 4-7 中的 `first_word` 函数。 + 文件名：`src/main.rs` @@ -68,77 +78,94 @@ for (i, &item) in bytes.iter().enumerate() { fn main() { let mut s = String::from("The quick brown fox jumps over the lazy dog."); - let word = first_word(&s); // 变量 word 将获得值 5 + let word = first_word(&s); // word 将得到值 5 - s.clear(); // 这个语句会清空该字符串，令其等于 "" + s.clear(); // 这会清空那个 String，令其等于 "" - // 到这里变量 word 仍有着值 5，但已经不再有那个可将值 5 有意义的运用 - // 到的字符串了。变量 5 现在完全无用了！ + // 这里 word 仍有着值 5，但已没有咱们可将值 5 + // 有意义地运用的字符串了。word 现在完全无效！ } ``` -*清单 4-8：将来自调用 `first_word` 函数的结果存储起来，并在随后修改那个 `String` 值的内容* +*清单 4-8：存储调用 `first_word` 函数的解构，并随后修改那个 `String` 的内容* -该程序会不带任何错误地编译，且同样会在调用了 `s.clear()`后使用变量 `word` 时，其仍会完成后续执行（this program compiles without any errors and would do so if we used `word` after calling `s.clear()`）。由于变量 `word` 完全未被连接到变量 `s` 的状态，因此变量 `word` 仍包含着值 `5`。这里仍可使用那个值 `5` 与变量 `s`，来尝试提取出第一个单词，但由于自将值 `5` 保存在 `word` 中以来，变量 `s` 的内容已被修改，因此这样做将是个程序错误（a bug）。 +此程序会不带任何报错地编译，即使在我们在调用 `s.clear()` 之后使用 `word` 也会如此。由于 `word` 完全未与 `s` 的状态联系起来，`word` 仍然包含值 `5`。我们本可以使用值 `5` 于变量 `s`，提取出第一个单词，但这将是个错误，因为自从我们将 `5` 保存在 `word` 中后，`s` 的内容已经发生了变化。 + +要担心 `word` 中的索引与 `s` 中的数据不同步，既繁琐又容易出错！如果我们要编写一个 `second_word` 函数，那么管理这些索引，就会变得更加棘手。其签名应该是这样的： -这种不可避免的担心变量 `word` 中的索引，失去与变量 `s` 中的数据同步，就会十分烦人且容易发生错误！而在要编写 `second_word` 函数时，对这些索引的管理，将更加脆弱。`second_word` 的函数签名，将务必看起来像下面这样： ```rust fn second_word(s: &String) -> (usize, usize) { ``` -现在就得对一个开始 *和* 结束索引保持跟踪，同时甚至还有更多的、要从特定状态中的数据计算出的值，而这些值又完全没有与那种状态联系起来。这样就有了三个无关的、需要同步保持的变量漂浮着。 -幸运的是，Rust 有此问题的解决办法，那就是：字符串切片（string slices）。 +现在，我们要跟踪起始 *和* 终止索引，而且咱们还有更多的值，是根据特定状态下的数据计算得出的，但这些值又与该状态完全无关。我们有三个不相关的变量，需要保持同步。 + +幸运的是，Rust 有此问题的解决方法：字符串切片。 + ## 字符串切片 -字符串切片是到某个 `String` 类型值部分的引用，而看起来像下面这样： +**String Slices** + + +所谓 *字符串切片*，是对字符串部分内容的引用，他看起来像这样： + ```rust - let s = String::from("The quick brown fox jumps over the lazy dog."); + let s = String::from("hello world"); - let the = &s[0..3]; - let quick = &s[4..9]; + let hello = &s[0..5]; + let world = &s[6..11]; ``` -与到整个 `String` 值的引用 `&s` 不同，`the` 是到这个 `String` 的，在那个附加 `[0..3]` 中所指明的一部分的引用。通过指定 `[start_index..ending_index]`，而使用了在一对方括号里的一个范围，这里创建出了切片，其中的 `starting_index` 是切片中首个位置，而 `ending_index` 则是比切片中最后位置多一的位置索引。切片数据结构内部，存储着开始位置与该切片的长度，长度即 `ending_index` 减去 `starting_index`。那么在示例 `let quick = &s[4..9];` 中，`quick` 就会包含一个到变量 `s` 的索引 `4` 处字节的指针。 -下图 4-6 展示对此进行了展示。 +与对整个 `String` 的引用不同，`hello` 是对这个 `String` 中，由额外的 `[0..5]` 代码，所指定的一部分的引用。我们通过指明 `[starting_index..ending_index]`，来使用括号内的范围创建出切片，其中 `starting_index` 是切片中的第一个位置，`ending_index` 比切片中最后一个位置多一。在内部，切片这种数据结构，存储了切片的起始位置和长度，即 `ending_index` 减去 `starting_index`。因此，在 `let world = &s[6..11];` 的情况下，`world` 将是个包含着指向 `s` 的索引 `6` 处字节指针，长度值为 `5` 的切片。 + + +> **译注**：切片应是一种灵巧指针。 + + +下图 4-6 以图表的形式，展示了这一点。 + ![指向一个 `String` 数据局部的字符串切片](images/Ch04_06.svg) -*图 4-6：指向一个 `String` 数据局部的字符串切片* +*图 4-6：指向某个 `String` 的字符串切片* -在 Rust 的 `..` 范围语法，the `..` range syntax 之下，在希望于索引为零处开始时，那么就可以舍弃那两个点之前的值。也就是说，写开始索引 `0` 与不写，是等价的： -``` -let s = String::from("hello"); +使用 Rust 的 `..` 范围语法，如果咱们打算从索引 `0` 处开始，咱们可以去掉两个句点前的值。换句话说，下面这两个值是相等的： -let slice = &s[0..2]; -let slice = &s[..2]; -``` - -对同一个字符串令牌，在切片包含了那个 `String` 的最后字节时，那么就可以舍弃那结尾的数字。即意味着下面的语句是等价的： ```rust -let s = String::from("hello"); + let s = String::from("hello"); -let len = s.len(); + let slice = &s[0..2]; + let slice = &s[..2]; +``` -let slice = &s[3..len]; -let slice = &s[3..]; + +对于同一个字符串令牌，如果咱们的片段包括该 `String` 的最后一个字节，则可以去掉两个句点后的尾数。这意味着下面两个值是相等的： + + +```rust + let s = String::from("hello"); + + let len = s.len(); + + let slice = &s[3..len]; + let slice = &s[3..]; ``` 要取用整个字符串时，还可以把开始与结束索引都舍弃掉。那么下面的语句就是等价的了： ```rust -let s = String::from("hello"); + let s = String::from("hello"); -let len = s.len(); + let len = s.len(); -let slice = &s[0..len]; -let slice = &s[..]; + let slice = &s[0..len]; + let slice = &s[..]; ``` > **注意**：这些字符串切片的范围索引值，必须出现于有效的 UTF-8 字符边界处。若在 UTF-8 多字节字符中间，尝试创建字符串切片，那么程序就会以错误退出。这里只是为介绍字符串切片目的，而假定本小节中只使用 ASCII 字符；在第 8 章的 [“以 `String` 类型值存储 UTF-8 编码的文本”](Ch08_Common_Collections.md#使用-string-存储-utf-8-编码的文本) 小节，有着对 UTF-8 字符串的更全面讨论。