由三个字符构成的字符串
OFF
是「Object File Format」的简写。在 Rust 语言里,字符串对应的类型是什么呢?
&str
若用 C 语言,可使用 char *
类型,例如
char *s = "OFF";
Rust 语言有类似的类型 &str
,例如
let s: &str = "OFF";
或省略 s
的类型声明
let s = "OFF";
rustc 认为双引号包围的符号串便是 str
类型的引用形式 &str
的字面量,因而能够推断出上例中 s
的类型。
C 语言能够通过指针或下标形式遍历字符串,例如
char *s = "OFF";
for (char *p = s; *p != '\0'; p++) {
printf("%c\n", *p);
}
size_t n = strlen(s);
for (size_t i = 0; i < n; i++) {
printf("%c\n", s[i]);
}
Rust 语言能够通过下标形式遍历字符串,但过程有些曲折,例如
let s = "OFF";
let t = s.as_bytes();
for i in 0 .. s.len() {
let a: u8 = t[i];
let b: char = a as char;
println!("{}", b);
}
首先需要将字符串转化为字节数组,然后在遍历数组的过程中将字节数据转换为字符类型。倘若使用字符串切片引用的方法,代码会优雅一些,例如
let s = "OFF";
for i in 0 .. s.len() {
println!("{}", &s[i .. i + 1]);
}
不过,Rust 对字符串给出了简洁的语法糖,例如
let s = "OFF";
for c in s.chars() {
println!("{}", c);
}
字符串实例方法 chars
返回的是迭代器。使用字符串的 chars
方法的好处是便于遍历 UTF-8 编码的字符串,例如
let s = "OFF 格式";
for c in s.chars() {
println!("{}", c);
}
倘若在遍历每个字符时希望能够获得字符的下标,则可使用 char_indices
方法,例如
let hello = "你好,Rust!";
for x in hello.char_indices() {
let (a, b) = x;
println!("{}, {}", a, b);
}
或
let hello = "你好,Rust!";
for x in hello.char_indices() {
println!("{}, {}", x.1, x.2);
}
输出结果为
0, 你
3, 好
6, ,
9, R
10, u
11, s
12, t
13, !
char_indices
返回的迭代器产生的结果是元组(Turple)。上述代码展示了元组的基本用法。
字符串比较
对于一个字符串,如何确定它的值是否为 "OFF"
呢?只需写一个能够比较两个字符串是否相等的函数即可解决该问题。
fn str_eq(a: &str, b: &str) -> bool {
let a_n = a.len();
let b_n = b.len();
if a_n != b_n {
return false;
} else {
let a_bytes = a.as_bytes();
let b_bytes = b.as_bytes();
for i in 0 .. a_n {
let a_i = a_bytes[i];
let b_i = b_bytes[i];
if a_i != b_i {
return false;
}
}
}
return true;
}
我的 str_eq
写得应该是有些丑陋,不过没关系,本意就是想证明我有多么不会 Rust。
下面测试 str_eq
能否正确工作:
let s = "OFF";
println!("{}", str_eq(s, "OFF"));
println!("{}", str_eq(s, "off"));
println!("{}", str_eq(s, "O F F"));
输出
true
false
false
即使 str_eq
写得丑陋也没关系,在实际的代码里,我并不会使用它,因为 str
类型实现了一个叫作 Eq
的特性,可直接用 eq
函数进行字符串比较。例如
let s = "OFF";
println!("{}", s.eq("OFF"));
文本 -> 数字
有一个字符串,表达一个小数,例如
let s = "0.618";
如何将其中的数字解析为 f64
类型的值呢?
写一个将小数的字面值转化为小数的函数并不是很难,所以就作为无聊时打发时间的练习题吧!在实际的项目里,通常可以使用 str
的实例方法 parse
方法解决该问题。例如
let a: f64 = "0.618".parse().unwrap();
str
的实例方法 parse
返回值的类型为 Result
,通常情况下需要基于模式匹配对其进行解构处理方能获得所需的值,例如:
let a: f64 = match "0.618".parse() {
Ok(v) => v,
Err(e) => panic!("Error: {}", e)
};
上述针对 Result
类型的值的解构过程较为普遍,因此 Result
类型将上述过程定义为实例方法 unwrap
。
字符串集
有一个字符串,表达三个小数,以空格作为间隔,例如
let s = "0.618 2.718 3.141";
如何将其分割为三个字串,分别表达一个小数?
我知道 str
类型有一个 split_whitespace
方法能够解决这个问题,但是现在为了近距离接触 Rust,我应该为此写一个简单的状态机,而不是用现成的方法。在写这个状态机之前,先确定如何表达字符串的分割结果,亦即如何表示字符串集。不妨以 Vec<(usize, usize)>
类型表示字符串集,即以二元组为元素的向量,每个二元组用于记录待分割字串中一段子字串的起止下标。
下面是一个试验,表明通过 Vec<(usize, usize)>
能够表达字符串的分割结果。
let s = "0.618 2.718 3.141";
let mut slices: Vec<(usize, usize)> = Vec::new();
slices.push((0, 5));
slices.push((6, 11));
slices.push((12, 17));
println!("({0}, {1}, {2})",
&s[slices[0].0..slices[0].1],
&s[slices[1].0..slices[1].1],
&s[slices[2].0..slices[2].1]);
输出结果为
(0.618, 2.718, 3.141)
上述代码除包含了 Rust 元组的基本用法。,形如 &s[a..b]
的语法称为字符串切片,通过它能够访问字符串中下标 a
到下标 b
之间的这段内容,若以数学区间的形式表示这段下标区间,可写为 [a, b),即前闭后开区间。
状态
要实现用于分割字符串的状态机,还要考虑如何表达状态。Rust 有枚举类型,可用于表达状态。例如
enum Status {
Init,
Space,
NonSpace
}
为什么有 Init
状态而没有 Stop
状态呢?因为字符串遍历过程自身能够终止,无需显式给出状态机的终止状态。
下面的代码可在遍历字符串的过程中根据字符设定状态:
fn display_status(m: &Status) {
match m {
Status::Init => println!("Init"),
Status::Space => println!("Space"),
Status::NonSpace => println!("NonSpace")
}
}
fn main() {
let s = "0.618 2.718 3.141";
let mut m = Status::Init;
display_status(&m);
for x in s.char_indices() {
let (_, b) = x;
if b == ' ' {
m = Status::Space;
} else {
m = Status::NonSpace;
}
display_status(&m);
}
}
结果为
Init
NonSpace
NonSpace
NonSpace
NonSpace
NonSpace
Space
NonSpace
NonSpace
NonSpace
NonSpace
NonSpace
Space
NonSpace
NonSpace
NonSpace
NonSpace
NonSpace
上述代码复习了变量所有权借用、条件表达式以及模式匹配等内容。不过,将条件表达式改为模式匹配,代码通常会简洁一些,例如
for x in s.char_indices() {
match x.1 {
' ' => m = Status::Space,
_ => m = Status::NonSpace
}
display_status(&m);
}
状态机
状态机由一些在状态发生变化时触发的功能构成。下面这个状态机能够基于空格对字符串进行分割:
let s = "0.618 2.718 3.141";
let mut slices: Vec<(usize, usize)> = Vec::new();
let mut m = Status::Init;
for x in s.char_indices() {
match m {
Status::Init => {
match x.1 {
' ' => m = Status::Space,
_ => {
m = Status::NonSpace;
slices.push((x.0, x.0 + 1));
}
}
},
Status::Space => {
match x.1 {
' ' => {},
_ => {
m = Status::NonSpace;
slices.push((x.0, x.0 + 1));
}
}
},
Status::NonSpace => {
match x.1 {
' ' => m = Status::Space,
_ => {
slices.last_mut().unwrap().1 += 1;
}
}
},
}
}
for slice in slices {
println!("({}, {})", slice.0, slice.1);
}
向量的 last_mut
方法可以返回 Result
类型,其中包含着向量最后一个元素的指针,且通过该指针可以修改该元素的值。倘若仅仅是访问向量的最后一个元素,可使用 last
方法。
小结
enum Status {
Init,
Space,
NonSpace
}
fn split_str(s: &str) -> Vec<(usize, usize)> {
let mut slices: Vec<(usize, usize)> = Vec::new();
let mut m = Status::Init;
for x in s.char_indices() {
match m {
Status::Init => {
match x.1 {
' ' => m = Status::Space,
_ => {
m = Status::NonSpace;
slices.push((x.0, x.0 + 1));
}
}
},
Status::Space => {
match x.1 {
' ' => {},
_ => {
m = Status::NonSpace;
slices.push((x.0, x.0 + 1));
}
}
},
Status::NonSpace => {
match x.1 {
' ' => m = Status::Space,
_ => {
slices.last_mut().unwrap().1 += 1;
}
}
},
}
}
return slices;
}
fn main() {
let s = "0.618 2.718 3.141";
let slices = split_str(s);
for slice in slices {
println!("({}, {})", slice.0, slice.1);
}
}