8.3 String类型 Pt.1：字符串的创建、更新与拼接

8.3.0. 本章内容

第八章主要讲的是 Rust 中常见的集合。Rust 提供了很多集合类型的数据结构，这些集合可以包含很多值。但是第八章所讲的集合与数组和元组有所不同。

第八章中的集合是存储在堆内存上而非栈内存上的，这也意味着这些集合的数据大小无需在编译时就确定，在运行时它们可以动态地变大或变小。

本章主要会讲三种集合：Vector、String（本文） 和 HashMap。

8.3.1. 为什么字符串会困扰 Rust 开发者

Rust 开发者（尤其是新手）经常会被字符串困扰，原因如下：

Rust 倾向于暴露可能的错误
字符串数据结构复杂
Rust 字符串使用了 UTF-8 编码

8.3.2. 字符串是什么

字符串是基于字节的集合，并且它提供了一些方法，这些方法能将字节解析为文本。

在 Rust 的核心语言层面，只有一个字符串类型——字符串切片 str，通常是以借用的形式出现的，也就是 &str。

字符串切片是对存储在其他地方、采用 UTF-8 编码的字符串的引用。例如字符串字面值就是直接存储在 Rust 的二进制文件中，所以它也是一种字符串切片。

String 类型来自于标准库，而不是核心语言。 它是一种可增长、可变、可拥有所有权的类型，同样采用 UTF-8 编码。

8.3.3. “字符串”到底是指谁？

通常说的“字符串”就是指 String 和 &str 这两种类型，而不是其中的一种。这两种类型在标准库里都用得非常频繁，也都使用了 UTF-8 编码，但这里主要还是讲 String 类型，因为它更复杂。

8.3.4. 其他的字符串类型

Rust 标准库还提供了其他的字符串类型，例如：OsString、OsStr、CString、CStr。注意这些类型都以 String 或者 Str 结尾，这与前面提到的 String 和字符串切片这两种类型的命名方式有关。

通常来说，以 String 结尾的字符串类型是可拥有所有权的，以 Str 结尾的类型通常是可借用的。

这些不同的字符串类型可以存储不同编码的文本，或以不同的内存布局来表示数据。

某些 library crate 针对字符串提供了更多选项，这里就不介绍了。

8.3.5. 创建一个新的字符串

由于 String 类型的本质是字节的集合，所以很多 Vec<T> 的操作都可以用于 String。

String::new() 可以用来创建一个空的字符串。看个例子：

fn main(){
	let mut s = String::new();
}

但一般而言，都是使用初始值来创建 String。这时可以使用 to_string 方法来创建 String。这个方法可用于实现了 Display trait 的类型，包括字符串字面值。如下例：

fn main() {
    let data = "wjq";
    let s = data.to_string();
    let s1 = "wjq".to_string();
}

data 是一个字符串字面值，使用 to_string 把它转为 String 类型，存储在 s 里。也可以直接写字符串字面值，然后调用 .to_string()，也就是给 s1 赋值的操作。这两个操作效果相同。

to_string 也不是唯一的方法，另一种方式是使用 String::from 函数：

#![allow(unused)]
fn main() {
let s = String::from("wjq");
}

这个函数和 to_string 方法的效果是一样的。

由于字符串用得非常多，所以 Rust 提供了很多不同的通用 API 供我们选择。有些函数可能看着很多余，但实际上它们都有各自的用处。在实际编码时可以根据喜好来选择。

8.3.6. 更新 `String`

之前提到了，String 类型的大小是可以增减的。由于其本质是字节的集合，里面的内容也可以修改。它的操作和 Vector 类似，此外还可以对 String 进行拼接。

1. `push_str()`

首先讲 push_str()，它是一个把字符串切片附加到 String 的方法。如下例：

fn main() {
    let mut s = String::from("6657");
    s.push_str("up up");
    println!("{}", s);
}

输出：

6657up up

push_str 的签名是 push_str(&mut self, string: &str)，它的参数是借用的字符串切片，而字符串字面值就是切片，所以 "up up" 可以传进去。并且这个方法不会获得参数的所有权，所以传进去的值仍然有效，还能继续使用。

2. `push`

第二个方法叫 push()，它能把单个字符附加到 String 里面。如下例：

fn main() {
    let mut s = String::from("665");
    s.push('7');
    println!("{}", s);
}

注意：字符得使用单引号。

输出：

3. `+`

Rust 允许使用 + 来拼接字符串。如下例：

fn main() {
    let s1 = String::from("6657");
    let s2 = String::from("up up");
    let s3 = s1 + &s2;
    println!("{}", s3);
}

注意：加号前必须是 String 类型，加号后必须是字符串切片。

但在这个例子中，加号后的实际类型是 &String 而不是 &str。这是因为这里 Rust 使用了解引用强制转换（deref coercion），把 &String 强制转换为 &str。

当然，因为 s2 传进去的是引用，所以 s2 在拼接后仍然有效；而 s1 是把本身的所有权交给了 s3，所以 s1 在拼接后就无效了。

输出：

6657up up

4. `format!`

format! 这个宏可以更加灵活地拼接字符串。如下例：

fn main() {
    let s1 = String::from("cn");
    let s2 = String::from("Niko");
    let s3 = String::from("fan club");
    let s = format!("{} {} {}", s1, s2, s3);
    println!("{}", s);
}

它使用占位符来代替变量，这点和 println! 很像。区别在于：println! 会把结果打印出来，而 format! 则返回拼接好的字符串。

输出：

cn Niko fan club

当然使用 + 也能实现一样的效果，只不过写起来稍微麻烦一些：

fn main() {
    let s1 = String::from("cn");
    let s2 = String::from("Niko");
    let s3 = String::from("fan club");
    let s = s1 + " " + &s2 + " " + &s3;
    println!("{}", s);
}

format! 最好的一点是它不会取得任何参数的所有权，这些参数在后续都可以继续使用。

Keyboard shortcuts

Rust指南