Rust与Vector

Rust标准库中内置了许多集合，这与tuple有区别，集合是被存放在heap堆内存上，并且不需要声明时就指定长度，这也使其更加灵活。

我们常用的集合为：Vector，String，HashMap，本篇文章将介绍Vector这一数据类型

Vector

使用Vector存储多个值

Vector类型为Vec<T>，其中关于Vector我们需要知道的是：

• 它由标准库提供
• 可以存储多个值
• 只能存储相同类型的数据
• 值在内存中是连续存放的

创建Vector

我们可以使用Vec::new()来创建一个Vector：

fn main() {
    let v: Vec<i32> = Vec::new();
}

一般我们不需要显示的指明vector的类型，当我们存入一个数据时，编译器会将这个值的类型作为vector的类型。

通常我们使用vec!宏来通过初始值来创建一个Vec<T>：

let v = vec![1, 2, 3];//v: Vec<i32>

更新Vector

我们使用push向vector添加元素

我们先声明一个vector，但不声明类型，这时候会报错：

let mut v = Vec::new();//v:Vec<{unknown}, Global>

我们在后面使用push来添加元素，这时报错就消失了，并且我们会得到vector的类型：

let mut v = Vec::new();//v:Vec<i32, Global>
v.push(1);
v.push(2);
v.push(3);
v.push(4);

我们使用mut声明是因为我们会修改vector，向里面添加元素。

注意vector的类型是一致的：

let mut v = Vec::new();
v.push(1);
v.push(false);//error:mismatched types

删除Vector

与struct一样：

• 当vector离开作用域的时候，它会被清理掉
• 它所有的元素也会被清理掉

但是当vector中的元素被引用的时候，这里的情况就变复杂了，下面将对这种情况进行研究

读取vector的值

有两种方式可以读取vector的值：

• 使用索引
• 使用get方法

fn main() {
    let v = vec![1, 2, 3, 4];
    let third = &v[2];
    //the third value of v is 3
    println!("the third value of v is {}", third);

    match v.get(2) {
        // the third value of v is 3
        Some(third) => println!("the third value of v is {}", third),
        None => println!("there is no third element"),
    }
}

使用索引和get处理访问越界的区别

• 索引：panic
• get：返回None

我们尝试将索引的值改为100，很明显，这个值超出了vector的范围：

let v = vec![1, 2, 3, 4];
let third = &v[100];//会引起panic
println!("the third value of v is {}", third);

而使用get方法不会：

fn main() {
    let v = vec![1, 2, 3, 4];

    match v.get(100) {
        Some(third) => println!("the third value of v is {}", third),
        None => println!("there is no third element"),
    }
    //there is no third element
}

这是因为，匹配的值的类型为一个Option<T>，超出索引时，这个表达式的值为None

所有权和借用规则

不能在同一作用域内同时拥有可变和不可变引用：

let mut v = vec![1, 2, 3, 4];
let third = &v[2];
v.push(5); //cannot borrow `v` as mutable because it is also borrowed as immutable
println!("The Third v is {}", third);

报错的原因：vector在内存中的摆放是连续的，如果我们push，就可能没有这么大的内存块了。内存可能就会进行重新分配，然后就会从新找一块内存并且将值push到vector中，而原来的内存就可能被释放或者重新分配，这时候，我们的third就变成一个悬空指针了，所以会报错。

遍历Vector中的值

使用for循环遍历：

let v = vec![1, 2, 3];
for i in &v {
    println!("{}", i);
}
//输出
//1
//2
//3

我们也可以修改vector中的值：

let mut v = vec![1, 2, 3];
for i in &mut v {
    *i += 100;
}

for i in v {
    println!("{}", i);
}
// 101
// 102
// 103

Vector+Enum的例子

我们知道vector中只能存放同种数据，那遇到存放不同类型的需求该怎么办呢？

我们在前面学到，enum的变体能够存储不同类型，并且能够附加数据。最重要的是，变体都在同一个enum下，也就是说它们的类型是一致的。

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

let v = vec![
    SpreadSheetCell::Int(22),
    SpreadSheetCell::Float(2.2),
    SpreadSheetCell::Text(String::from("nice demo")),
]; //v: Vec<SpreadSheetCell>

为什么rust需要在编译时就知道vector的值呢？因为vector是存放在heap上，这样可以提前知道需要多少内存。如果类型不同，就有可能遇到某些元素有某个方法，而某些没有。而通过Vector+Enum的组合，rust能够在编译时就知道所有情况。运行时就可以处理了。