rust-by-practice/zh-CN/src/collections/vector.md

248 lines
5.8 KiB
Markdown
Raw Normal View History

# Vector
2022-03-08 21:25:53 -06:00
相比 `[T; N]` 形式的数组, `Vector` 最大的特点就是可以动态调整长度。
2022-03-08 02:30:50 -06:00
2022-03-08 21:25:53 -06:00
### 基本操作
2022-03-08 02:30:50 -06:00
1. 🌟🌟🌟
```rust,editable
fn main() {
let arr: [u8; 3] = [1, 2, 3];
let v = Vec::from(arr);
is_vec(v);
let v = vec![1, 2, 3];
is_vec(v);
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// vec!(..) 和 vec![..] 是同样的宏,宏可以使用 []、()、{}三种形式,因此...
2022-03-08 02:30:50 -06:00
let v = vec!(1, 2, 3);
is_vec(v);
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// ...在下面的代码中, v 是 Vec<[u8; 3]> , 而不是 Vec<u8>
// 使用 Vec::new 和 `for` 来重写下面这段代码
2022-03-08 02:30:50 -06:00
let v1 = vec!(arr);
is_vec(v1);
assert_eq!(v, v1);
println!("Success!")
}
fn is_vec(v: Vec<u8>) {}
```
2022-03-08 21:25:53 -06:00
2. 🌟🌟 `Vec` 可以使用 `extend` 方法进行扩展
2022-03-08 02:30:50 -06:00
```rust,editable
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 填空
2022-03-08 02:30:50 -06:00
fn main() {
let mut v1 = Vec::from([1, 2, 4]);
v1.pop();
v1.push(3);
let mut v2 = Vec::new();
v2.__;
assert_eq!(v1, v2);
println!("Success!")
}
```
2022-03-08 21:25:53 -06:00
### 将 X 类型转换(From/Into 特征)成 Vec
只要为 `Vec` 实现了 `From<T>` 特征,那么 `T` 就可以被转换成 `Vec`
2022-03-08 02:30:50 -06:00
3. 🌟🌟🌟
```rust,editable
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 填空
2022-03-08 02:30:50 -06:00
fn main() {
// array -> Vec
// impl From<[T; N]> for Vec
let arr = [1, 2, 3];
let v1 = __(arr);
let v2: Vec<i32> = arr.__();
assert_eq!(v1, v2);
// String -> Vec
// impl From<String> for Vec
let s = "hello".to_string();
let v1: Vec<u8> = s.__();
let s = "hello".to_string();
let v2 = s.into_bytes();
assert_eq!(v1, v2);
// impl<'_> From<&'_ str> for Vec
let s = "hello";
let v3 = Vec::__(s);
assert_eq!(v2, v3);
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 迭代器 Iterators 可以通过 collect 变成 Vec
2022-03-08 02:30:50 -06:00
let v4: Vec<i32> = [0; 10].into_iter().collect();
assert_eq!(v4, vec![0; 10]);
println!("Success!")
}
```
2022-03-08 21:25:53 -06:00
### 索引
2022-03-08 02:30:50 -06:00
4. 🌟🌟🌟
```rust,editable
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 修复错误并实现缺失的代码
2022-03-08 02:30:50 -06:00
fn main() {
let mut v = Vec::from([1, 2, 3]);
for i in 0..5 {
println!("{:?}", v[i])
}
for i in 0..5 {
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 实现这里的代码...
2022-03-08 02:30:50 -06:00
}
assert_eq!(v, vec![2, 3, 4, 5, 6]);
println!("Success!")
}
```
2022-03-08 21:25:53 -06:00
### 切片
`String` 的切片类似, `Vec` 也可以使用切片。如果说 `Vec` 是可变的,那它的切片就是不可变或者说只读的,我们可以通过 `&` 来获取切片。
在 Rust 中,将切片作为参数进行传递是更常见的使用方式,例如当一个函数只需要可读性时,那传递 `Vec``String` 的切片 `&[T]` / `&str` 会更加适合。
2022-03-08 02:30:50 -06:00
5. 🌟🌟
```rust,editable
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 修复错误
2022-03-08 02:30:50 -06:00
fn main() {
let mut v = vec![1, 2, 3];
let slice1 = &v[..];
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 越界访问将导致 panic.
// 修改时必须使用 `v.len`
2022-03-08 02:30:50 -06:00
let slice2 = &v[0..4];
assert_eq!(slice1, slice2);
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 切片是只读的
// 注意:切片和 `&Vec` 是不同的类型,后者仅仅是 `Vec` 的引用,并可以通过解引用直接获取 `Vec`
2022-03-08 02:30:50 -06:00
let vec_ref: &mut Vec<i32> = &mut v;
(*vec_ref).push(4);
let slice3 = &mut v[0..3];
slice3.push(4);
assert_eq!(slice3, &[1, 2, 3, 4]);
println!("Success!")
}
```
2022-03-08 21:25:53 -06:00
### 容量
容量 `capacity` 是已经分配好的内存空间,用于存储未来添加到 `Vec` 中的元素。而长度 `len` 则是当前 `Vec` 中已经存储的元素数量。如果要添加新元素时长度将要超过已有的容量那容量会自动进行增长Rust 会重新分配一块更大的内存空间,然后将之前的 `Vec` 拷贝过去,因此,这里就会发生新的内存分配( 目前 Rust 的容量调整策略是加倍,例如 2 -> 4 -> 8 ..)。
若这段代码会频繁发生,那频繁的内存分配会大幅影响我们系统的性能,最好的办法就是提前分配好足够的容量,尽量减少内存分配。
2022-03-08 02:30:50 -06:00
6. 🌟🌟
```rust,editable
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 修复错误
2022-03-08 02:30:50 -06:00
fn main() {
let mut vec = Vec::with_capacity(10);
assert_eq!(vec.len(), __);
assert_eq!(vec.capacity(), 10);
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 由于提前设置了足够的容量,这里的循环不会造成任何内存分配...
2022-03-08 02:30:50 -06:00
for i in 0..10 {
vec.push(i);
}
assert_eq!(vec.len(), __);
assert_eq!(vec.capacity(), __);
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// ...但是下面的代码会造成新的内存分配
2022-03-08 02:30:50 -06:00
vec.push(11);
assert_eq!(vec.len(), 11);
assert!(vec.capacity() >= 11);
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 填写一个合适的值,在 `for` 循环运行的过程中,不会造成任何内存分配
2022-03-08 02:30:50 -06:00
let mut vec = Vec::with_capacity(__);
for i in 0..100 {
vec.push(i);
}
assert_eq!(vec.len(), __);
assert_eq!(vec.capacity(), __);
println!("Success!")
}
```
2022-03-08 21:25:53 -06:00
### 在 Vec 中存储不同类型的元素
`Vec` 中的元素必须是相同的类型,例如以下代码会发生错误:
2022-03-08 02:30:50 -06:00
```rust
fn main() {
let v = vec![1, 2.0, 3];
}
```
2022-03-08 21:25:53 -06:00
但是我们可以使用枚举或特征对象来存储不同的类型.
2022-03-08 02:30:50 -06:00
7. 🌟🌟
```rust,editable
#[derive(Debug)]
enum IpAddr {
V4(String),
V6(String),
}
fn main() {
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 填空
2022-03-08 02:30:50 -06:00
let v : Vec<IpAddr>= __;
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 枚举的比较需要派生 PartialEq 特征
2022-03-08 02:30:50 -06:00
assert_eq!(v[0], IpAddr::V4("127.0.0.1".to_string()));
assert_eq!(v[1], IpAddr::V6("::1".to_string()));
println!("Success!")
}
```
8. 🌟🌟
```rust,editable
trait IpAddr {
fn display(&self);
}
struct V4(String);
impl IpAddr for V4 {
fn display(&self) {
println!("ipv4: {:?}",self.0)
}
}
struct V6(String);
impl IpAddr for V6 {
fn display(&self) {
println!("ipv6: {:?}",self.0)
}
}
fn main() {
2022-03-08 21:25:53 -06:00
// 填空
2022-03-08 02:30:50 -06:00
let v: __= vec![
Box::new(V4("127.0.0.1".to_string())),
Box::new(V6("::1".to_string())),
];
for ip in v {
ip.display();
}
}
2022-03-08 21:25:53 -06:00
```
2022-07-01 06:11:31 -05:00
> You can find the solutions [here](https://github.com/sunface/rust-by-practice/blob/master/solutions/collections/Vector.md)(under the solutions path), but only use it when you need it