用過C++的相信對(duì)vector概念不陌生了，C++中我們稱vector為容器，它能夠像容器一樣存放各種類型的對(duì)象。Rust中同樣也有vector概念，在Rust中vector 允許我們?cè)谝粋€(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中儲(chǔ)存多個(gè)值，所有值在內(nèi)存中彼此相鄰排列，在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式和數(shù)組一樣，vector 只能儲(chǔ)存相同類型的值。但是借助另一種結(jié)構(gòu)（枚舉），我們可以用vector存儲(chǔ)不同類型的值，當(dāng)然這是包了一層，下面我們講一下Rust的vector詳細(xì)用法。

一：vector的實(shí)例創(chuàng)建

fn main() {
    let vec_ins:Vec<u32> = Vec::new();
}

上面我們通過Vec的new函數(shù)創(chuàng)建了一個(gè)vector實(shí)例，并指定了其里面存儲(chǔ)的值是u32類型，那我們用new創(chuàng)建的時(shí)候能不能不指定值類型呢。

這是不允許的，如果用new創(chuàng)建的時(shí)候不指定類型，那么因?yàn)闆]有向這個(gè) vector 中插入任何值，Rust 并不知道我們想要儲(chǔ)存什么類型的元素。這一點(diǎn)非常重要。vector 是用泛型實(shí)現(xiàn)的，第 10 章會(huì)涉及到如何對(duì)你自己的類型使用它們?，F(xiàn)在，我們知道 Vec 是一個(gè)由標(biāo)準(zhǔn)庫提供的類型，它可以存放任何類型，而當(dāng) Vec 存放某個(gè)特定類型時(shí)，那個(gè)類型位于尖括號(hào)中。        

那假如我在創(chuàng)建的同時(shí)，傳入vector的元素，是不是就意味著不用顯示的指定類型。

fn main() {
    let vec_ins = vec![1, 2, 3];
    println!("vec is {:?}",vec_ins); 
}

運(yùn)行結(jié)果：

PS F:\skillup\rust\hello_world\greeting> cargo run
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.03s
     Running `target\debug\greeting.exe`
vec is [1, 2, 3]

vector創(chuàng)建的同時(shí)傳入了元素，Rust 就可以根據(jù)插入的元素推斷出存放的類型。更常見的做法是使用初始值來創(chuàng)建一個(gè) Vec，而且為了方便 Rust 提供了 vec! 宏。這個(gè)宏會(huì)根據(jù)我們提供的值來創(chuàng)建一個(gè)新的 Vec。

二：vector的元素插入

我們創(chuàng)建了vector，那么如何向vector中插入元素。

fn main() {
    let mut vec_ins:Vec<char> = Vec::new();
    vec_ins.push('f');
    vec_ins.push('t');
    vec_ins.push('z');
    println!("vec is {:?}",vec_ins); 
}

運(yùn)行結(jié)果：

PS F:\skillup\rust\hello_world\greeting> cargo run
   Compiling greeting v0.1.0 (F:\skillup\rust\hello_world\greeting)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.19s
     Running `target\debug\greeting.exe`
vec is ['f', 't', 'z']

Rust中可以使用 push 方法往vector中插入元素

三：vector的元素讀取

在Rust中我們有兩種方法來獲取vector中元素的值，一是通過索引，二是通過get方法。下面我們來看一個(gè)具體的例子

fn main() {
    let mut vec_ins:Vec<char> = Vec::new();
    vec_ins.push('f');
    vec_ins.push('t');
    vec_ins.push('z');
    println!("vec is {:?}",vec_ins); 

    let second_ele= vec_ins[1];
    println!("the second element is {}",second_ele); 

    match vec_ins.get(1) {
        Some(second_ele) => println!("The second element is {}", second_ele),
        None => println!("There is no second element."),
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

S F:\skillup\rust\hello_world\greeting> cargo run
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.03s
     Running `target\debug\greeting.exe`
vec is ['f', 't', 'z']
the second element is t
The second element is t

Rust 有兩個(gè)引用元素的方法的原因是程序可以選擇如何處理當(dāng)索引值在 vector 中沒有對(duì)應(yīng)值的情況。

當(dāng)引用一個(gè)不存在的元素時(shí) Rust 會(huì)造成 panic。這個(gè)方法更適合當(dāng)程序認(rèn)為嘗試訪問超過 vector 結(jié)尾的元素是一個(gè)嚴(yán)重錯(cuò)誤的情況，這時(shí)應(yīng)該使程序崩潰。比如vector總共有5個(gè)元素，你用下標(biāo)去獲取第6個(gè)元素，就是越界訪問，這時(shí)候程序就panic了，當(dāng) get 方法被傳遞了一個(gè)數(shù)組外的索引時(shí)，它不會(huì) panic 而是返回 None。當(dāng)偶爾出現(xiàn)超過 vector 范圍的訪問屬于正常情況的時(shí)候可以考慮使用它。接著你的代碼可以有處理 Some(&element) 或 None 的邏輯。例如，索引可能來源于用戶輸入的數(shù)字。如果它們不慎輸入了一個(gè)過大的數(shù)字那么程序就會(huì)得到 None 值，你可以告訴用戶當(dāng)前 vector 元素的數(shù)量并再請(qǐng)求它們輸入一個(gè)有效的值。這就比因?yàn)檩斎脲e(cuò)誤而使程序崩潰要友好的多！

一旦程序獲取了一個(gè)有效的引用，借用檢查器將會(huì)執(zhí)行所有權(quán)和借用規(guī)則來確保 vector 內(nèi)容的這個(gè)引用和任何其他引用保持有效。不能在相同作用域中同時(shí)存在可變和不可變引用的規(guī)則。當(dāng)我們獲取了 vector 的第一個(gè)元素的不可變引用并嘗試在 vector 末尾增加一個(gè)元素的時(shí)候，這是行不通的：

fn main() {
    let mut v = vec![1, 2, 3, 4, 5];

    let first = &v[0];

    v.push(6);

    println!("The first element is: {}", first);
}

為什么第一個(gè)元素的引用會(huì)關(guān)心 vector 結(jié)尾的變化？不能這么做的原因是由于 vector 的工作方式：在 vector 的結(jié)尾增加新元素時(shí)，在沒有足夠空間將所有所有元素依次相鄰存放的情況下，可能會(huì)要求分配新內(nèi)存并將老的元素拷貝到新的空間中。這時(shí)，第一個(gè)元素的引用就指向了被釋放的內(nèi)存。借用規(guī)則阻止程序陷入這種狀況。

四：vector的元素遍歷

 我們可以用for循環(huán)來遍歷vector元素

fn main() {
    let mut vec_ins:Vec<char> = Vec::new();
    vec_ins.push('f');
    vec_ins.push('t');
    vec_ins.push('z');
    println!("vec is {:?}",vec_ins); 

    for i in &vec_ins{
        println!("the element is {}",i);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

vec is ['f', 't', 'z']
the element is f
the element is t
the element is z

那么我們能不能遍歷的同時(shí)改變vector元素的值呢

fn main() {
    let mut vec_ins:Vec<char> = Vec::new();
    vec_ins.push('f');
    vec_ins.push('t');
    vec_ins.push('z');
    println!("vec is {:?}",vec_ins); 

    for i in &mut vec_ins{
        *i = 'x'
    }
    println!("the element is {:?}",vec_ins);
}

運(yùn)行結(jié)果：

vec is ['f', 't', 'z']
the element is ['x', 'x', 'x']

為了修改可變引用所指向的值，在使用 = 運(yùn)算符之前必須使用解引用運(yùn)算符（*）獲取 i 中的值

五：vector借助枚舉來存儲(chǔ)不同類型的值

上面講到vector 只能儲(chǔ)存相同類型的值。如果有這個(gè)限制vector說實(shí)話和數(shù)組功能就相差無幾了。何謂道高一尺，魔高一丈，很幸運(yùn)的是vector絕對(duì)有能力做到存儲(chǔ)不同類型的值，不過要借助另外一個(gè)結(jié)構(gòu)，枚舉的成員都被定義為相同的枚舉類型，所以當(dāng)需要在 vector 中儲(chǔ)存不同類型值時(shí)，我們可以定義并使用一個(gè)枚舉！

#[derive(Debug)]
enum Student {
    Age(i32),
    Sex(char),
    Name(String),
}
fn main() {
    let student = vec![
        Student::Age(18),
        Student::Sex('男'),
        Student::Name(String::from("ftz"))
    ];
    println!("The student is {:?}",student);
}

上面我們借助枚舉來存儲(chǔ)一個(gè)學(xué)生的信息，包括年齡，性別，名字，對(duì)應(yīng)三種不同的數(shù)據(jù)類型。

六：vector學(xué)習(xí)總結(jié)

Rust 在編譯時(shí)就必須準(zhǔn)確的知道 vector 中類型的原因在于它需要知道儲(chǔ)存每個(gè)元素到底需要多少內(nèi)存。第二個(gè)好處是可以準(zhǔn)確的知道這個(gè) vector 中允許什么類型。如果 Rust 允許 vector 存放任意類型，那么當(dāng)對(duì) vector 元素執(zhí)行操作時(shí)一個(gè)或多個(gè)類型的值就有可能會(huì)造成錯(cuò)誤。使用枚舉外加 match 意味著 Rust 能在編譯時(shí)就保證總是會(huì)處理所有可能的情況。

到此這篇關(guān)于Rust中vector的詳細(xì)用法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Rust vector內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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