一、string

之前學習過 Rust 只有幾種基礎的數(shù)據(jù)類型，但是沒有常用的字符串也就是String，今天來學習一下 String；
Rust 中 String 是標準庫的一部分，也就是 std::String ， 但是這個 String 與其他語言中的 String 稍有不同，比如：

可以看到，當我想要以一種為指定字符串類型的方式定義了一字符串變量時，編譯器自動顯示出的類型是 &srr 而非 String, 而我指定了 String 類型后仍然有錯；而從編譯器給出的提示不難看出，“hello” 這樣定義得到的是一個 “&str” 類型的值而非是個字符串，那么我們先假定這是一種未知的類型，后續(xù)再處理它，先去想辦法定義出我們的字符串，打開官方文檔： https://doc.rust-lang.org/std/string/struct.String.html

可以看到官方文檔第一個示例告訴我們要像這樣創(chuàng)建字符串:

但是官方沒說為什么要這樣定義，幸好 Rust 的源碼是可以點進去的， 從 String::from 向里一步步執(zhí)行：

from 執(zhí)行的操作只有一個就是調用 to_owned 函數(shù)，但是需要注意，這里傳進來的參數(shù)類型仍然是"&str"； 然后 to_owned 下一步是調用 as_bytes().to_owned() ,最后這個 to_owned() 則是調用了 to_vec ；
那么至此也就明白了，對于這一行代碼:

    let hello = String::from("Hello, ");

我們傳入的 “Hello,” 這會被編譯器認為是一個字符數(shù)組，也就是一個字符串常量，即無法對其造成改變的一個對象；但是我們需要的是一個可變的字符串而非一組固定的字符，因此編譯器將這個字符數(shù)組擴展為了一個 vector , 也就變成了一個可變的字符數(shù)組，也就是我最終想要的字符串；

其實這和C++差不多，只不過C++string底層應該直接是個指針而不是個vector

這樣一來 “&str” 也就理解了，就是一個常量字符數(shù)組，所以是不可變的。在官方文檔搜一下，果然也有，并且還有個好聽的名字，字符串切片(string slice)，具體參考： https://doc.rust-lang.org/std/primitive.str.html

官方文檔中還介紹了兩種類型的互轉方法：

剩下的使用就是這兩種類型自帶的一些接口了，具體請參閱官方文檔，這里不再細述；

二、所有權

2.1 所有權與作用域

很多小伙伴開始學習 Rust 是因為聽說這是一種比C++更安全的語言，所以來了解一下，那么它安全在哪里？就安全在所有權機制，不再需要開發(fā)者像C++一樣的去人工管理內存。

首先，所有程序都必須管理其運行時使用計算機內存的方式。一些語言中具有垃圾回收機制，在程序運行時有規(guī)律地尋找不再使用的內存，比如Java；另一些語言中，程序員必須親自分配和釋放內存，比如C/C++。Rust 則選擇了第三種方式：通過所有權系統(tǒng)管理內存，編譯器在編譯時會根據(jù)一系列的規(guī)則進行檢查。如果違反了任何這些規(guī)則，程序都不能編譯。在運行時，所有權系統(tǒng)的任何功能都不會減慢程序。所有權有以下規(guī)則：

* Rust 中的每一個值都有一個 所有者（owner）。
* 值在任一時刻有且只有一個所有者。
* 當所有者（變量）離開作用域，這個值將被丟棄。

舉個例子，有以下一段代碼：

fn main() {let s1 = "hello";{                let s = "hello s"; }  let s2 = "hello";
}

在上面的代碼中， s 被一個括號圈住了，那么在這個括號里"hello s" 的所有者就是 s，而 s 的生命周期也只在括號范圍內，也就是 s1 出現(xiàn)時 s 未出現(xiàn)， s2 出現(xiàn)時 s 已經死去。

有過C++ 經驗的小伙伴看到這肯定很熟悉，這不就是 RAII 嗎，或者說 Rust 中的每個變量都是個智能指針。

2.2 對所有權的操作

2.2.1 轉移

剛剛說到這種所有權機制與C++的 RAII 很像，變量也和智能指針很像，那么是不是就和智能指針一樣呢，測試一下：

圖上可以看到，先定義了 s1 ，然后定義 s2 ，然后將 s1 傳遞給 s2 ，此時再使用 s1 會報錯，提醒你s1 的值已經被轉移出去了， 這時 s1 就已經被清空了。因為 Rust 變量離開作用域時會回收，所以如果這里不清空，在程序結束時s1 s2都會被回收，那么一塊內存就會回收了兩次，因此 Rust 的機制中 = 操作是轉移而非拷貝。

看到這里，還是覺得是智能指針，只不過是unique_ptr，QAQ

2.2.3 拷貝

= 是轉移而不是拷貝，那么想要使用拷貝該怎么寫呢？比如字符串這樣：

調用 clone 函數(shù)就行了。

然后有一個很有意思的事情，比如：

i32 類型變量不需要使用 clone 之類的函數(shù)，= 居然就是拷貝而不是轉移；
官方給出的解釋是 “像整型這樣的在編譯時已知大小的類型被整個存儲在棧上，所以拷貝其實際的值是快速的。這意味著沒有理由在創(chuàng)建變量 y 后使 x 無效?！?/strong> 恕我直言，這不就是Rust中所有用到堆的變量就用的是智能指針嗎。。。。。當然也可能是我理解不夠深，反正我目前為止的感受就是這樣。。。。

2.2.3 傳遞

之前提到過 “值在任一時刻有且只有一個所有者” ，那么如果將值傳遞給函數(shù)會怎么樣呢：

很明顯，作為參數(shù)傳遞給函數(shù)之后就失去了所有權；
但這樣會帶來一個問題，這個值如果不只一個函數(shù)再用后續(xù)怎么辦？用函數(shù)返回值返回！
但是如果參數(shù)不只有一個呢？為每個函數(shù)的返回值都定一個結構體？
這樣太麻煩了，萬幸的是 Rust 提供了 引用。

2.3 引用

2.3.1 借用

官方說明中“引用（reference）像一個指針，因為它是一個地址，我們可以由此訪問儲存于該地址的屬于其他變量的數(shù)據(jù)。 與指針不同，引用確保指向某個特定類型的有效值?！?br /> 很好理解，改一下剛才的代碼：

可以用了，修改就是函數(shù)聲明參數(shù)時加了一個&，傳參時也加了一個&；

變量 str 有效的作用域與函數(shù)參數(shù)的作用域一樣，不過當 str 停止使用時并不丟棄引用指向的數(shù)據(jù)，因為 str 并沒有所有權。當函數(shù)使用引用而不是實際值作為參數(shù)，無需返回值來交還所有權，因為就不曾擁有所有權。

Rust 將創(chuàng)建一個引用的行為稱為 借用（borrowing）。正如現(xiàn)實生活中，如果一個人擁有某樣東西，你可以從他那里借來。當你使用完畢，必須還回去，并不擁有它，因此借用的值無法修改。

2.3.2 可變引用

正如不可變變量與可變變量一樣，引用也可以變?yōu)榭勺円?#xff0c;加個 mut 關鍵試試：

當然，像這段代碼所寫的，想要成為可變引用的前提是自身就是可變的。
另外，由于 Rust 的三條基礎規(guī)則之“值在任一時刻有且只有一個所有者”，那么對于一個可變變量在同一個時刻也就不可以有多個引用；換個角度理解比如用一個 s1 作為 s 的可變引用后，那么 s 將不再可用，也自然不能再對一個無法使用的變量創(chuàng)建引用，如果這樣使用編譯器就會報錯：