『Rust 程序设计语言』读书笔记(四)

Slice 类型通常翻译为切片，它表示从某个包含多个元素的容器中取得局部数据，这个过程称为切片操作。不同语言对切片的支持有所不同，比如有些语言只允许取得连续的局部元素，而有些语言可以取得离散元素。

Rust 也支持 Slice 操作，Rust 中的切片操作只允许获取一段连续的局部数据，切片操作获取到的数据称为切片数据。

Rust 常见的数据类型中，有三种类型支持 Slice 操作: String 类型、Array 类型和 Vec 类型。
当然 Slice 类型自身也支持切片操作。

Slice 操作

有以下几种切片方式:

s[n1..n2] 获取 s 中 index=n1 到 index=n2 (不包括 n2)之间的所有元素
s[n1..] 获取 s 中 index=n1 到最后一个元素之间的所有元素
s[..n2] 获取 s 中第一个元素到 index=n2 (不包括 n2)之间的所有元素
s[..] 获取 s 中所有元素
s[n1..=n2] 表示取 index=n1 到 index=n2 (包括 n2)之间的所有元素

slice 作为数据类型

和其他语言的 Slice 不同，Rust 除了支持切片操作，还将 Slice 上升为一种原始数据类型(primitive type)，切片数据的数据类型就是 slice 类型。
slice类型是一个胖指针，它包含两份元数据:

第一份元数据是指向源数据中切片起点元素的指针
第二份元数据是切片数据中包含的元素数量，即切片的长度

slice 类型的描述方式为 [T]，其中 T 为切片数据的数据类型。例如对存放了 i32 类型的数组进行切片，切片数据的类型为 [i32]。

在 Rust 中几乎总是使用切片数据的引用。切片数据的引用对应的数据类型描述为 &[T] 或 &mut [T]，前者不可通过 slice 引用来修改源数据，后者可修改源数据。

fn main(){
  let mut arr = [1, 2, 3, 4];

  let arr_slice1 = &arr[..=1]; // 不可变 slice
  println!("{:?}", arr_slice1); // [1,2];

  let arr_slice2 = &mut arr[..=1]; // 可变 slice
  arr_slice2[0] = 0;
  println!("{:?}", arr_slice2); // [0, 2];
  println!("{:?}", arr); // [0, 2, 3, 4];
}

特殊对待的 str 切片类型

需要特别注意的是，String 的切片和普通的切片有些不同。
首先，String 的切片类型是 str，而非 [String]，String 切片的引用是 &str 而非 &[String]。
其次，Rust 为了保证字符串总是有效的 Unicode 字符，它不允许用户直接修改字符串中的字符，所以也无法通过切片引用来修改源字符串，除非那是 ASCII 字符。事实上，Rust 只为 &str 提供了两个转换 ASCII 大小写的方法来修改源字符串，除此之外，没有为字符串切片类型提供任何其他原地修改字符串的方法。

fn main(){
  let mut hello = String::from("HELLO");
  let hello_slice = &mut hello[..];

  // make_ascii_lowercase()
  // make_ascii_uppercase()
  hello_slice.make_ascii_lowercase();
  println!("{}", hello); // hello
}

字符串字面值就是 slice

let s = "Hello, world!";

这里 s 的类型是 &str，它是一个指向二进制程序特定位置的 slice。这也就是为什么字符串字面值是不可变的，&str 是一个不可变引用。

字符串 slice 作为参数

如果函数需要传递 &String 作为参数，通常会修改为 &str 作为函数参数:

fn first_word(s: &str) -> &str {
  // ...
}

使用 &str 作为函数参数可以接受不同的字符串类型，例如 String 和字符串字面量接收，如果是 &String，通常需要特定于 String 的方法或特性，且不如 &str 具有普适性。