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# String
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`std::string::String` 是 UTF-8 编码、可增长的动态字符串. 它也是我们日常开发中最常用的字符串类型，同时对于它所拥有的内容拥有所有权。
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### 基本操作
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1. 🌟🌟
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```rust,editable
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// 填空并修复错误
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// 1. 不要使用 `to_string()`
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// 2. 不要添加/删除任何代码行
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fn main() {
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let mut s: String = "hello, ";
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s.push_str("world".to_string());
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s.push(__);
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move_ownership(s);
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assert_eq!(s, "hello, world!");
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println!("Success!")
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}
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fn move_ownership(s: String) {
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println!("ownership of \"{}\" is moved here!", s)
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}
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```
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### String and &str
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虽然 `String` 的底层是 `Vec<u8>` 也就是字节数组的形式存储的，但是它是基于 UTF-8 编码的字符序列。`String` 分配在堆上、可增长且不是以 `null` 结尾。
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而 `&str` 是[切片引用](https://course.rs/confonding/slice.html)类型( `&[u8]` )，指向一个合法的 UTF-8 字符序列，总之，`&str` 和 `String` 的关系类似于 `&[T]` 和 `Vec<T>` 。
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如果大家想了解更多，可以看看[易混淆概念解析 - &str 和 String](https://course.rs/difficulties/string.html)。
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2. 🌟🌟
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```rust,editable
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// 填空
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fn main() {
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let mut s = String::from("hello, world");
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let slice1: &str = __; // 使用两种方法
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assert_eq!(slice1, "hello, world");
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let slice2 = __;
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assert_eq!(slice2, "hello");
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let slice3: __ = __;
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slice3.push('!');
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assert_eq!(slice3, "hello, world!");
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println!("Success!")
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}
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```
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3. 🌟🌟
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```rust,editable
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// 问题: 我们的代码中发生了多少次堆内存分配？
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// 你的回答:
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fn main() {
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// 基于 `&str` 类型创建一个 String,
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// 字符串字面量的类型是 `&str`
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let s: String = String::from("hello, world!");
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// 创建一个切片引用指向 String `s`
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let slice: &str = &s;
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// 基于刚创建的切片来创建一个 String
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let s: String = slice.to_string();
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assert_eq!(s, "hello, world!");
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println!("Success!")
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}
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```
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### UTF-8 & 索引
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由于 String 都是 UTF-8 编码的，这会带来几个影响:
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- 如果你需要的是非 UTF-8 字符串，可以考虑 [OsString](https://doc.rust-lang.org/stable/std/ffi/struct.OsString.html)
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- 无法通过索引的方式访问一个 String
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具体请看[字符串索引](https://course.rs/basic/compound-type/string-slice.html#字符串索引)。
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4. 🌟🌟🌟 我们无法通过索引的方式访问字符串中的某个字符，但是可以通过切片的方式来获取字符串的某一部分 `&s1[start..end]`
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```rust,editable
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// 填空并修复错误
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fn main() {
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let s = String::from("hello, 世界");
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let slice1 = s[0]; //提示: `h` 在 UTF-8 编码中只占用 1 个字节
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assert_eq!(slice1, "h");
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let slice2 = &s[3..5];// 提示: `中` 在 UTF-8 编码中占用 3 个字节
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assert_eq!(slice2, "世");
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// 迭代 s 中的所有字符
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for (i, c) in s.__ {
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if i == 7 {
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assert_eq!(c, '世')
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}
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}
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println!("Success!")
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}
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```
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#### utf8_slice
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我们可以使用 [utf8_slice](https://docs.rs/utf8_slice/1.0.0/utf8_slice/fn.slice.html) 来按照字符的自然索引方式对 UTF-8 字符串进行切片访问，与之前的切片方式相比，它索引的是字符，而之前的方式索引的是字节.
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**示例**
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```rust
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use utf8_slice;
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fn main() {
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let s = "The 🚀 goes to the 🌑!";
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let rocket = utf8_slice::slice(s, 4, 5);
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// Will equal "🚀"
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}
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```
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5. 🌟🌟🌟
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> 提示: 也许你需要使用 `from_utf8` 方法
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```rust,editable
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// 填空
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fn main() {
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let mut s = String::new();
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__;
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let v = vec![104, 101, 108, 108, 111];
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// 将字节数组转换成 String
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let s1 = __;
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assert_eq!(s, s1);
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println!("Success!")
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}
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```
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### 内部表示
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事实上 `String` 是一个智能指针，它作为一个结构体存储在栈上，然后指向存储在堆上的字符串底层数据。
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存储在栈上的智能指针结构体由三部分组成：一个指针只指向堆上的字节数组，已使用的长度以及已分配的容量 capacity (已使用的长度小于等于已分配的容量，当容量不够时，会重新分配内存空间)。
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6. 🌟🌟 如果 String 的当前容量足够，那么添加字符将不会导致新的内存分配
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```rust,editable
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// 修改下面的代码以打印如下内容:
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// 25
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// 25
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// 25
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// 循环中不会发生任何内存分配
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fn main() {
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let mut s = String::new();
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println!("{}", s.capacity());
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for _ in 0..2 {
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s.push_str("hello");
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println!("{}", s.capacity());
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}
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println!("Success!")
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}
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```
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7. 🌟🌟🌟
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```rust,editable
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// 填空
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use std::mem;
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fn main() {
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let story = String::from("Rust By Practice");
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// 阻止 String 的数据被自动 drop
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let mut story = mem::ManuallyDrop::new(story);
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let ptr = story.__();
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let len = story.__();
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let capacity = story.__();
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assert_eq!(16, len);
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// 我们可以基于 ptr 指针、长度和容量来重新构建 String.
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// 这种操作必须标记为 unsafe，因为我们需要自己来确保这里的操作是安全的
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let s = unsafe { String::from_raw_parts(ptr, len, capacity) };
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assert_eq!(*story, s);
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println!("Success!")
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}
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```
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### 常用方法(TODO)
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关于 String 的常用方法练习，可以查看[这里](../std/String.md).
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> 你可以在[这里](https://github.com/sunface/rust-by-practice/blob/master/solutions/collections/String.md)找到答案(在 solutions 路径下)
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