Rust 切片

2024-03-23

切片定义

切片是一种动态大小类型，表示 T 类型元素序列的“视图”。切片类型被写作 [T]。

切片主要通过指针类型来使用

  • &[T]：共享切片，经常被直接称作切片（对指向数据的不可变借用）
  • &mut [T]：可变切片（对指向数据的可变借用）
  • Box<[T]>：boxed 切片，拥有其所有权

rust-container-cheat-sheet

切片 [T] 与数组 [T; N] 比较

  1. 类型：[T] 是切片类型；[T; N] 是数组类型，且 [T; 2] 和 [T; 3] 是不同的数组类型
  2. 编译期大小：[T] 是编译期未知大小（DST），而 [T; N] 是编译期已知大小的
  3. 容量均不可变： [T] 与 [T; N] 可以改变元素内容，但容量不可变

切片引用 &[T] / &mut [T] 与普通引用 &T 的区别

切片引用是一个双字值的胖指针，包含指针和长度；而普通引用只包含指针。

let pointer_size = std::mem::size_of::<&u8>();
assert_eq!(pointer_size, std::mem::size_of::<&String>());
assert_eq!(2 * pointer_size, std::mem::size_of::<&str>());
assert_eq!(2 * pointer_size, std::mem::size_of::<&[u8]>());
assert_eq!(2 * pointer_size, std::mem::size_of::<*const [u8]>());
assert_eq!(2 * pointer_size, std::mem::size_of::<Box<[u8]>>());
assert_eq!(2 * pointer_size, std::mem::size_of::<Rc<[u8]>>());

字符串切片 str

str 类似 [u8] ，只不过 str 需要保证里面的字节内容是 UTF-8 编码的。

str 不仅指存放在程序只读区域的字面量，也可以指存放在堆上的字符串。

let s: &str = "hello";
let s: String = String::from(s);
let s: Box<str> = s.into_boxed_str();

在对字符串使用切片语法时需要格外小心，切片的索引必须落在字符之间的边界位置，也就是 UTF-8 字符的边界。

其他

  1. 数组和字符串的许多方法（如遍历、搜索、排序等）是在切片上定义的
  2. 通常优先使用切片类型 &[T] / &str，因为使用 &Vec<T> / &String 会多一层跳转到 Vec<T> / String 再调用其方法