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思维导图
1. 切片类型概述
- 切片是一种引用类型，允许我们引用集合（如字符串、数组等）中的连续元素序列，而不需要引用整个集合。切片本身并不拥有数据，因此它不会转移所有权。这种特性使得切片在处理大型数据集时非常高效，同时避免了不必要的内存复制。
2. 函数示例：获取字符串中的第一个单词
2.1 问题描述
- 编写一个函数，该函数接受一个由空格分隔的字符串，并返回第一个单词。如果字符串中没有空格，则返回整个字符串。
2.2 初步实现
- 函数签名为
fn first_word(s: &String) -> ?。 - 通过将字符串转换为字节数组，逐个检查字节是否为空格，以找到第一个单词的结束位置。
2.3 代码实现
fn first_word(s: &String) -> usize {
let bytes = s.as_bytes();[7][8]
for (i, &item) in bytes.iter().enumerate() {
if item == b' ' {
return i;
}
}
s.len()
}
该函数返回第一个单词结束的字节索引，但存在潜在问题：返回的索引与字符串的状态不再相关联。如果字符串被修改，索引可能会失效，导致程序错误。
3. 切片的引入
3.1 切片的定义
字符串切片是对字符串部分的引用，形式为
&s[start..end]，其中start和end是切片的起始和结束位置。切片内部存储了起始位置和长度信息，确保引用的有效性。
3.2 切片的优势
使用切片可以避免因索引失效而导致的错误。切片的类型为
&str，可以确保返回的引用始终有效。此外，切片的使用使得代码更加简洁和易读。
3.3 改进后的函数
fn first_word(s: &String) -> &str {
let bytes = s.as_bytes();[7][8]
for (i, &item) in bytes.iter().enumerate() {
if item == b' ' {
return &s[0..i];
}
}
&s[..]
}
该函数返回字符串切片，确保了返回值与原字符串的有效性。通过使用切片，我们避免了返回索引可能带来的问题，同时提高了代码的健壮性。
4. 函数参数的通用性
4.1 改进函数签名
为了增强函数的通用性和灵活性，我们可以更改函数签名为
fn first_word(s: &str) -> &str。这样，函数不仅可以接受String类型的引用，还可以接受字符串字面量和其他字符串切片。
4.2 示例代码
fn first_word(s: &str) -> &str {
let bytes = s.as_bytes();
for (i, &item) in bytes.iter().enumerate() {
if item == b' ' {
return &s[0..i];
}
}
&s[..]
}该实现支持对字符串和字符串切片的调用，增强了函数的通用性。例如，我们可以这样调用函数：
let my_string = String::from("hello world"); let word = first_word(&my_string[..]); let word = first_word("hello world");
5. 其他切片类型
5.1 数组切片
- Rust中还有其他切片类型，例如数组切片，使用方法类似：
let a = [1, 2, 3, 4, 5];
let slice = &a[1..3]; // slice为 [2, 3]
6. &String与&str的区别
| 特性 | &String | &str |
|---|---|---|
| 类型 | 对String的引用 | 字符串切片，可以是String的一部分或字符串字面量 |
| 所有权 | 引用String的所有权 | 不拥有数据，只是一个视图 |
| 内存分布 | 指向String的指针（包含长度和容量） | 指向字符串数据的指针和长度 |
| 灵活性 | 只能引用String类型 | 可以引用String或字符串字面量 |
| 使用场景 | 明确需要String引用时使用 | 通用字符串引用，推荐用于函数参数 |
tips:
iter()返回集合的迭代器，用于遍历元素；enumerate()在迭代时同时返回元素的索引和值，方便在循环中获取位置信息；- 切片类型更灵活、更通用，尤其在用于函数参数方面。