Rust数据结构与模块系统入门

### Rust 数据结构与模块系统入门 #### 1. 字符串操作 在 Rust 中，字符串内部是一个字节向量，并且采用 UTF - 8 编码，这意味着字符串中的每个字符可能占用 1 到 4 个字节。 **1.1 访问字符串的字节和字符** 由于字符占用字节数不同，直接使用索引访问字节或字符可能会导致问题。例如，若第一个字符由 2 个字节组成，访问索引为 0 的字节，该字节本身并不代表任何字符。因此，Rust 不允许使用索引访问字节或字符，示例代码如下： ```rust fn main() { let s1 = String::from("hello"); let s2 = String::from("Привет"); let len1 = s1.len(); let len2 = s2.len(); println!("len1 = {}, len2 = {}", len1, len2); } ``` 在上述代码中，`s1` 每个字符占 1 个字节，长度为 5；`s2` 每个字符占 2 个字节。若尝试使用索引访问字符串，如 `println!("{}", s1[0]);`，代码将无法编译。 **1.2 字符串切片** 可以使用切片来访问字符串的部分内容，前提是切片的起始和结束索引是有效的字符边界。例如： ```rust fn main() { let s1 = String::from("hello"); let s2 = String::from("Привет"); println!("{:?}", &s1[0..1]); println!("{:?}", &s2[0..4]); } ``` 若尝试使用无效的切片索引，如 `&s2[0..3]`，程序将在运行时崩溃。 **1.3 查看字符串的字符和字节** 可以使用 `chars` 和 `bytes` 方法查看字符串中的所有字符和字节，示例代码如下： ```rust fn main() { let s1 = String::from("hello"); let s2 = String::from("Привет"); println!("{:?}", s1.chars()); println!("{:?}", s1.bytes()); println!("{:?}", s2.chars()); println!("{:?}", s2.bytes()); } ``` #### 2. 哈希映射（Hash Map） 哈希映射 `HashMap<K, V>` 是一种存储键值对的集合，通过键来访问值。每个键唯一对应一个值，Rust 使用哈希函数来存储键值对，以便快速定位。 **2.1 创建哈希映射** 使用 `new` 函数创建哈希映射，使用 `insert` 方法插入元素。若插入已存在的键并赋予不同的值，旧值将被覆盖，示例代码如下： ```rust use std::collections::HashMap; fn main() { let mut currencies = HashMap::new(); currencies.insert("India", "Rupees"); currencies.insert("United States", "USD"); currencies.insert("United Kingdom", "GBP"); currencies.insert("India", "INR"); println!("{:?}", currencies); } ``` 从输出可以看出，哈希映射的元素打印顺序与插入顺序可能不同。 **2.2 访问哈希映射中的值** 使用 `get` 方法通过键访问值，该方法返回 `Option<&V>` 枚举。若键存在，返回 `Some`；否则返回 `None`，示例代码如下： ```rust use std::collections::HashMap; fn main() { let mut currencies = HashMap::new(); currencies.insert("India", "INR"); currencies.insert("United States", "USD"); currencies.insert("United Kingdom", "GBP"); let currency_usa = currencies.get("United States"); let currency_china = currencies.get("China"); println!("Currency of USA is: {:?}", currency_usa); println!("Currency of China is: {:?}", currency_china); } ``` **2.3 遍历哈希映射** 可以使用 `for` 循环遍历哈希映射的所有键值对，示例代码如下： ```rust use std::collections::HashMap; fn main() { let mut currencies = HashMap::new(); currencies.insert("India", "INR"); currencies.insert("United States", "USD"); currencies.insert("United Kingdom", "GBP"); for (key, value) in &currencies { println!("{} : {}", key, value); } } ``` **2.4 删除哈希映射中的值** 使用 `remove` 方法删除哈希映射中的键值对，示例代码如下： ```rust use std::collections::HashMap; fn main() { let mut currencies = HashMap::new(); currencies.insert("India", "INR"); ```