番外-rust切片字面量

Rust 切片字面量（Slice Literals）详解

切片字面量是 Rust 中用于表示固定长度数组的一部分的引用。切片是一种轻量级的、对底层数组数据的引用，它的设计目的是操作集合中的部分数据，而不复制数据本身。

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1. 什么是切片字面量？

切片字面量是 &[T] 类型的引用，用来表示对一个数组或类似数据结构的连续部分的引用。

示例：

let slice: &[i32] = &[1, 2, 3]; // 切片字面量

• [1, 2, 3] 是一个数组字面量，类型为 [i32; 3]。
• &[1, 2, 3] 是对数组的引用（切片），类型为 &[i32]。
• 切片不会复制数组数据，而是通过引用共享访问权。

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2. 切片的来源

切片字面量可以通过以下几种方式创建：

(1) 直接定义切片字面量

let slice: &[i32] = &[1, 2, 3];
println!("{:?}", slice); // 输出: [1, 2, 3]

(2) 从数组生成切片

let arr = [1, 2, 3, 4, 5];
let slice = &arr[1..4]; // 引用数组的一部分
println!("{:?}", slice); // 输出: [2, 3, 4]

(3) 从字符串生成切片

字符串切片是 Rust 中另一种常见的切片字面量形式：

let s = String::from("hello");
let slice = &s[0..2]; // 引用字符串的一部分
println!("{}", slice); // 输出: he

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3. 切片字面量的特点

1. 引用类型

   • 切片字面量是引用类型，不会创建新的数据，也不会复制数据。
   • 它只引用底层数组的部分或全部数据。

2. 固定大小（不可动态增长）

   • 切片的大小是固定的，它只能引用连续的一块内存。

3. 只读访问

   • 切片默认是不可变的。如果需要修改切片中的数据，需要使用可变引用。

4. 共享访问

   • 多个切片可以引用同一个数组，这使得共享数据更高效。

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4. 切片字面量的用途

(1) 作为函数参数

切片字面量常用来接受数组或字符串的一部分：

fn print_slice(slice: &[i32]) {
    for num in slice {
        println!("{}", num);
    }
}
 
let arr = [10, 20, 30, 40];
print_slice(&arr[1..3]); // 输出: 20, 30

(2) 高效操作集合

切片可以操作数组或字符串的部分内容，而无需复制数据：

let arr = [1, 2, 3, 4, 5];
let slice = &arr[0..3];
println!("{:?}", slice); // 输出: [1, 2, 3]

(3) 字符串切片

字符串切片用来引用字符串的一部分，广泛应用于字符串操作：

let s = String::from("Hello, Rust!");
let slice = &s[7..11]; // Rust!
println!("{}", slice);

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5. 切片字面量与数组的区别

特性	数组 ([T; N])	切片 (&[T])
是否固定大小	是	否，动态引用部分数据
是否可以修改	是（需声明可变）	默认不可修改
是否占用额外内存	是（直接存储数据）	否（只存引用地址）
常见用途	存储静态、固定数据	操作数组或集合的一部分

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6. 切片字面量的底层实现

切片在底层由两个部分组成：

1. 指向数据的指针。
2. 长度信息（表示切片的大小）。

这使得切片既可以高效共享底层数据，也可以通过长度限制其范围。

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7. 可变切片字面量

如果需要通过切片修改数据，可以使用可变引用（&mut）：

let mut arr = [1, 2, 3, 4];
let slice = &mut arr[1..3];
slice[0] = 20;
println!("{:?}", arr); // 输出: [1, 20, 3, 4]

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总结

切片字面量（&[T]）是 Rust 中一种高效操作集合的一部分的工具：

1. 它可以动态引用数据，而不复制数据。
2. 常用作函数参数，支持共享或修改底层数据。
3. 是 Rust 安全性和性能优化的重要组成部分。

类型比较匹配

类型匹配规则

• &arr[1..4] 是一个切片引用，类型为 &[i32]。
• [1, 4, 5, 4] 是一个数组，类型为 [i32; 4]。
  Rust 的比较操作要求两边的类型必须完全一致，因此切片引用 &[i32] 不能直接与数组 [i32; 4] 进行比较。