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【Rust指南】常用集合Vector基本操作 | 结合enum多类型存储

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文章目录

  •   前言
  • 1、Vector 存储特点
  • 2、Vector基本操作
    • 2.1、创建 Vector容器
    • 2.2、添加元素
    • 2.3、删除 Vector
    • 2.3、读取元素值(引用)
    • 2.4、遍历Vector 中的值
  • 3、所有权和借用规则的影响
  • 4、结合 enum存储多种数据类型

  前言

  Rust 常用集合也含有Vector容器,我们在其他语言例如C++中对此较为熟知,但是在用法上却有着不小的区别。最典型的莫过于租借规则对其作用的影响。本篇博客将介绍Rust 中的常用集合 Vector,学会它就可以向 Rust算法题征战了。


1、Vector 存储特点

Vec 叫做 Vector,有如下特点:

  • 由标准库提供,可存储多个值
  • 只能存储相同类型的数据,元素值在内存中是连续存放的
  • 可以在末尾动态添加元素值
    • 我们浅谈一下工作原理:
    • 动态添加不仅指的是可以在末尾添加元素值,更是因为当该连续内存块不能满足需求的时候,Vector会重新分配一块内存大的空间来存储各元素值,这也叫动态内存

2、Vector基本操作

2.1、创建 Vector容器

  1. 使用 Vec::new 函数
    • 示例:
    let v: Vec<i32> = Vec::new();//需指定类型如 i32
    • 虽然Rust 具有强大的类型推导能力,但是仅靠Vec::new只能创建一个空的vector容器
      如果不再进行下一步操作,那我们就需要显示的声明数据类型。
  2. 使用 vec!
    • 这是一个利用初始值创建的方法:
    let v = vec![14,28,66];
    • 无需进行显示声明类型,通过初始值可以由编译器自动推导。

2.2、添加元素值

  • 向 Vector 添加元素,使用push方法
    • 示例:
    let mut v = Vec::new();v.push(6);v.push(2);// 这里不需要显示声明类型,因为创建后又添加了元素值。
    • 注意v前加上了mut关键字,因为是添加元素,需要声明为可变的变量。

2.3、删除 Vector

  • 与其他任何 struct 一样,当Vector 离开作用域后就会被销毁,
    而容器中的元素值也会随之被清理。
  • 删除操作看着很简单,不需要我们代码操作,
    但是牵扯到对其中元素的引用的话情况就会复杂许多,继续往下看。

2.3、读取元素值(引用)

  1. 通过索引读取元素
  2. 通过 get方法
  3. 示例:
    fn main() {let v =vec![1,2,3,4,5,6];let fourth = &v[3];println!("The exact element is {}",fourth);match v.get(3) {    Some(four)=>println!("The exact element is {}",four),    None => println!("Null")}}//运行结果为两边:The exact element is 4
  4. 二者区别
    • 当索引超过当前数组长度会引起painc恐慌,程序会崩溃中止。
    • 使用与match配对的get方法越界时则会打印Null,不会中止程序。

2.4、遍历Vector 中的值

  • 使用for循环:
    fn main() {    let  v = vec![10,24,30,50];    for i in &v{    println!("{}",i);  }}//运行结果:10 24 30 50
  • 实现对每一个元素的基本运算
    fn main() {let mut v= vec![10,24,30,50];for i in &mut v{   *i+=10;   println!("{}",i);   }}//运行结果:20 34 40 60

如果是简单的读取所有元素值,那么方法跟python 的for循环完全一致,但如果想对元素值进行操作就要声明v为可变变量,in后需要加上&mut表示可变引用,这里的*i是每个索引对应的值,可以理解为c++中的解引用方法。

3、所有权和借用规则的影响

不能在同一作用域内同时拥有可变和不可变引用

  • 该规则在Vector中也成立

  • 示例

      fn main() {    let mut v= vec![10,24,30,50];    let first = &v[0];    v.push(66);      println!("{}",first);  }  //这是有问题的代码
  • 报错信息:
    error[E0502]: cannot borrow v as mutable because it is also borrowed as immutable
    【Rust指南】常用集合Vector基本操作 | 结合enum多类型存储

    • 英文的意思是不能把v租借为一个可变引用因为它已经是不可变的
    • 其实这跟Vector工作原理中的动态内存有关系,万一该容器重新为元素值分配空间,而first是不可变的引用,此时的 first 就没有了意义。

4、结合 enum存储多种数据类型

enum 的变体可以附加不同类型的数据且定义在同一个 enum类型下

综合实例:

#[derive(Debug)] //配合{:?},输出枚举的变体enum Virous {    Int(i32),    Float(f64),    Text(String)}//用来输出Vector所有元素fn print_all(v:Vec<Virous>){    for v in &v{ println!("{:?}",v);    }}fn main() {   let v= vec![    Virous::Int(99),    Virous::Text(String::from("微凉秋意")),    Virous::Float(38.6),    Virous::Float(66.6)];    //调用函数    print_all(v);}

代码解释:

  • Virous 是定义的枚举类,含有三种类型的变体:i32f64String
  • print_all 函数无返回、参数是存储Virous枚举类型的Vector集合,功能是进行遍历打印
  • 主函数是定义了变量v并初始化了四个元素值,三种类型都有涉及,最后调用函数完成运行

运行效果:

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