Rust 中使用向量存储值列表

2024-07-29码农

向量（ Vec<T> ）是 Rust 中最常用的集合类型之一，用于存储同一类型的值列表。它们在处理文件行、购物车商品价格或其他需要有序存储数据的场景中非常有用。

创建向量

您可以使用 Vec::new() 函数创建一个空向量，或者使用 vec! 宏创建一个包含初始值的向量：

fnmain() { // 创建一个空向量，用于存储 i32 类型的值 let v: Vec<i32> = Vec::new(); // 创建一个包含初始值的向量 let v = vec![1, 2, 3]; }

Rust 可以根据初始值推断出向量的类型，因此通常不需要显式类型注解。

更新向量

可以使用 push 方法将元素添加到向量末尾：

fnmain() { letmut v = Vec::new(); v.push(5); v.push(6); v.push(7); v.push(8); }

请注意，为了修改向量，需要使用 mut 关键字将其声明为可变的。

读取向量元素

可以通过索引或 get 方法访问向量中的元素：

fnmain() { let v = vec![1, 2, 3, 4, 5]; // 使用索引访问元素 let third: &i32 = &v[2]; println!("第三个元素是：{}", third); // 使用 get 方法访问元素 let third: Option<&i32> = v.get(2); match third { Some(third) => println!("第三个元素是：{}", third), None => println!("没有第三个元素。"), } }

向量从 0 开始索引，因此索引 2 对应第三个元素。 get 方法返回一个 Option<&T> ，如果索引有效，则包含对元素的引用，否则为 None 。

处理无效索引

当使用索引访问向量元素时，如果索引超出范围，程序会 panic。使用 get 方法可以避免 panic，因为它会返回 None 。

fnmain() { let v = vec![1, 2, 3, 4, 5]; // 使用索引访问超出范围的元素会导致 panic let does_not_exist = &v[100]; // 使用 get 方法访问超出范围的元素返回 None let does_not_exist = v.get(100); }

选择使用哪种方法取决于您的程序逻辑，如果出现超出范围的索引是不可接受的错误，则使用 [] 方法；如果超出范围的索引是可能发生的正常情况，则使用 get 方法。

借用规则和向量

在对向量进行操作时，需要遵守 Rust 的借用规则。例如，如果持有对向量元素的不可变引用，则无法修改向量本身。

fnmain() { letmut v = vec![1, 2, 3, 4, 5]; // 持有对第一个元素的不可变引用 let first = &v[0]; // 尝试向向量添加元素会引起错误，因为 v 同时被借用了 v.push(6); println!("第一个元素是：{}", first); }

这是因为向量在内存中是连续存储的，添加新元素可能会导致内存重新分配，从而使指向旧元素的引用失效。借用规则确保了程序的安全性和正确性。

迭代向量元素

可以使用 for 循环迭代向量中的元素：

fnmain() { let v = vec![100, 32, 57]; // 迭代不可变引用 for i in &v { println!("{i}"); } // 迭代可变引用 letmut v = vec![100, 32, 57]; for i in &mut v { *i += 50; } }

使用 &mut 可以获取对元素的可变引用，并对元素进行修改。

使用枚举存储不同类型

向量只能存储同一类型的元素，但可以使用枚举来存储不同类型的元素。

fnmain() { enumSpreadsheetCell { Int(i32), Float(f64), Text(String), } let row = vec![ SpreadsheetCell::Int(3), SpreadsheetCell::Text(String::from("blue")), SpreadsheetCell::Float(10.12), ]; }