Unicode 与 ASCII 的所有 ASCII 码点都相同(0 ~ 0x7f)。
Unicode 将(0 ~ 0x7f)码点范围称为 Latin-1 编码块(ISO/IEC 8859-1)。
即 Unicode 是 Latin-1 的超集:
Latin-1 转换为 Unicode:
fn latin1_to_char(latin1: u8) -> char {
latin1 as char
}
Unicode 转换为 Latin-1:
fn char_to_latin1(c: char) -> Option<u8> {
if c as u32 <= 0xff {
Some(c as u8)
} else {
None
}
}
String 和 str 类型使用 UTF-8 编码格式表示文本。UTF-8 将字符编码为 1 到 4 个字节序列。char 类型是保存 Unicode 码点的 32 位值。char 类型实现了 Copy 和 Clone,以及比较、散列、格式的所有常用特型。ch.is_numeric():数值字符,包括 Unicode 普通类别 Number; digit 和 Number; letter,但不包括 Number; other。ch.is_alphabetic():字母字符,包括 Unicode 的 “Alphabetic” 派生属性。ch.is_alphanumeric():数值或字母字符,包括上面两个类别。ch.is_whitespace():空白字符,包括 Unicode 字符属性 “WSpace=Y”。ch.is_control:控制字符,包括 Unicode 的 Other, control 普通类别。ch.to_digit(radix):决定 ch 是否是基数为 radix 的 ASCII 数字。如果是就返回 Some(num),其中 num 是 u32。否则,返回 None。radix 的范围是 2~36。如果 radix > 10,那么 ASCII 字母将作为值为 10~35 的数字。std::char::from_digit(num, radix):把 u32 数值 num 转换为 char。如果 radix > 10,ch 是小写字母。ch.is_digit(radix):在 ch 是基数为 radix 下的 ASCII 数字时,返回 true。等价于 ch.to_digit(radix) != None。ch.is_lowercase():判断 ch 是否为小写字母。ch.is_uppercase():判断 ch 是否为大写字母。ch.to_lowercase():将 ch 转换为小写字母。ch.to_uppercase():将 ch 转换为大写字母。as 操作符可以把 char 转换为任何整数类型,高位会被屏蔽。as 操作符可以把任何 u8 值转换为 char。char 类型也实现了 From<u8>。推荐使用 std::char::from_u32,返回 Option<char>。Rust 的 String 和 str 类型只保存格式良好的 UTF-8。
String 类型能创建可伸缩缓冲区,用于保存字符串。本质为 Vec<u8> 的包装类型。
str 类型则就地操作字符串文本。
String 的解引用为 &str。str 上定义的所有方法,都可以在 String 上直接调用。
文本处理的方法按照字节偏移量来索引文本,也按字节来度量长度,并不是按照字符。
Rust 会根据变量的名称,推测其类型,如:
| 变量名 | 推测类型 |
|---|---|
string | String |
slice | &str 或解引用为 &str 的类型,如 String 或 Rc<String> |
ch | char |
n | usize,长度 |
i, j | usize,字节偏移量 |
range | usize 字节偏移量范围,可能是全限定 i..j,部分限定 i.. 或..j,或无限定.. |
pattern | 任意模式类型:char, String, &str, &[char], FnMut(char) -> bool |
String 值String::new():返回全新的空字符串。没有分配在堆上的缓冲区,后续会根据需要分配。
String::with_capacity(n):返回全新的空字符串,同时在堆上分配至少容纳 n 字节的缓冲区。
slice.to_string():常用于通过字符串字面量创建 String。分配一个全新的 String,其内容就是 slice 的副本。
iter.collect():通过拼接迭代器的所有项(char、&str 或 String 值)来构建 String。如下删除字符串中的空格举例:
let spacey = "man hat tan";
let spaceless: String = spacey.chars().filter(|c| !c.is_whitespcae()).collect();
assert_eq!(spaceless, "manhattan");
slice.to_owned():将 slice 的副本作为一个全新分配的 String 返回。&str 类型不能实现 Clone,可以通过此方法达到克隆的效果。
slice.len():返回以字节计算的 slice 的长度。
slice.is_empyt():在 slice.len() == 0 时返回 true。
slice[range]:返回借用 slice 中指定部分的切片。
不能像 slice[i] 这样的格式取得一个位置索引的字符串切片。而是需要基于切片产生一个 chars 迭代器,让迭代器解析出相应字符串的 UTF-8:
let par = "rust he";
assert_eq!(par[6..].chars().next(), Some('e'));
slice.split_at(i):返回从 slice 借用的两个共享切片的元组,slice[..i] 和 slice[i..]。
slice.is_char_boundary(i):在 i 为字符边界上时返回 true。
切片可以比较相等、顺序和散列。
String 追加和插入文本string.push(ch):把字符 ch 追加到字符串末尾。
string.push_str(slice):追加 slice 的全部内容。
string.extend(iter):将迭代器 iter 生成的所有项追加到字符串。迭代器可以生成 char、str 或 String 值。
string.insert(i, ch):在字节偏移值 i 的位置,向字符串中插入字符 ch。i 之后的所有字符向后移一位。
string.insert_str(i, slice):在字节偏移值 i 的位置,向字符串中插入 slice 的全部内容。
String 实现了 std::fmt::Write,因此可以使用 write! 和 writeln! 宏,给 String 追加格式化文本。它们的返回值类型是 Result。需要在结尾添加 ? 操作符来处理错误。
use std::fmt::Write;
let mut letter = String::new();
writeln!(letter, "Whose {} these are I think I know", "rustabagas")?;
+ 操作符:在操作数为字符串时,可以用于拼接字符串操作。
string.shrink_to_fit():在删除字符串内容后,可以用来释放内存。string.clear():将字符串重置为空字符。string.truncate(n):丢弃字节偏移值 n 之后的所有字符。string.pop():从字符串中删除最后一个字符,并以 Option<char> 作为返回值。string.remove(i):从字符串中删除字节偏移值 i 所在的字符,并返回该字符,后面的字符会向前移动。string.drain(range):根据戈丁字节索引的返回,返回迭代器,并且在迭代器被清除时删除相应字符。Rust 标准库与搜索和迭代文本相关的函数,遵循下述命名约定:
r 开头的操作从右向左处理,如 rsplit 和 split 的相反操作。n 结尾,就表示会对自己限定匹配的次数。_indices 结尾,表示会产生它们在切片中的字节偏移量,以及通常可迭代的值。模式(pattern):
std::str::Pattern 特型的任何类型。标准库支持的 4 种主要模式:
char 作为模式用于匹配字符;
String、&str 或 &&str 作为模式,用于匹配等于模式的子字符串。
FnMut(char) -> bool 闭包作为模式,用于匹配闭包返回 true 的一个字符。
&[char] 作为模式,表示 char 值的切片,用于匹配出现在列表中的任一字符。
let code = "\t funcation noodle() { ";
assert_eq!(code.trim_left_matchs(&[' ', 't'] as &[char]),
"function noodle() { ");
as 操作符,可以将字符数组字面量转换为 &[char];&[char; n] 表示固定大小 n 的数组类型,不是模式类型。&[' ', 't'] as &[char] 也可写作 &\[' ', '\t'][..]。slice.contains(pattern):在 slice 包含与 pattern 匹配的内容时返回 true。
slice.starts_with(pattern) 和 slice.ends_with(pattern):在 slice 的初始或最终文本与 pattern 匹配时返回 true。
assert!("2017".starts_with(char::is_numeric));
slice.find(pattern) 和 slice.rfind(pattern):在 slice 包含匹配 pattern 的内容时,返回 Some(i)。i 是匹配项的字节偏移量。
slice.replace(pattern, replacement):返回以 replacement 替换所有 pattern 的内容之后得到的新 String。
slice.replacen(pattern, replacement, n):功能与上同,但是最多替换前 n 个匹配项。
slice.chars():基于 slice 的字符返回一个迭代器。
slice.char_indices():基于 slice 的字符及它们的字节偏移量返回一个迭代器。
assert_eq!("elan".char_indices().collect::<Vec<_>>(),
vec![(0, 'e'), (2, 'l'), (3, 'a'), (4, 'n')]);
slice.bytes():基于 slice 中的个别字节返回一个迭代器,暴露 UTF-8 编码。
assert_eq!("elan".bytes().collect::<Vec<_>>(), vec![b'e', b'l', b'a', b'n']);
slice.lines():基于 slice 中的文本行,返回一个迭代器。每行的终止符是 \n 或 \r\n。这个迭代器所产生的值是从 slice 借用的 &str。并且,所产生的值不包含终止符。
slice.split(pattern):基于按照 pattern 分割 slice 得到的部分返回一个迭代器。两个相邻的匹配或者与 slice 开头、结尾的匹配都会返回空字符串。
slice.rsplit(pattern):功能同上,但是会从后向前扫描和匹配 slice。
slice.split_terminator(pattern) 和 slice.rsplit_terminator(pattern):功能与上两个方法相同,不过 pattern 被当成终止符,而不是分隔符。如果 pattern 恰好匹配 slice 的两头,那么迭代器不会生成表示匹配与切片两头之间空字符串的空切片。
slice.splitn(n, pattern) 和 slice.rsplitn(n, pattern):与 split 和 rsplit 类似,但是最多把字符串分割成 n 个切片,从 pattern 的第 1 次匹配到第 n-1 次匹配。
slice.split_whitespace():基于空白 slice 分隔的部分返回一个迭代器。连续多个空白符作为一个分隔符。末尾的空白会被忽略。此处的空白与 char::is_whitespace 中的描述一致。
slice.matches(pattern) 和 slice.rmatches(pattern):基于 pattern 在 slice 中找到的匹配项返回一个迭代器。
slice.match_indices(pattern) 和 slice.rmatch_indices(pattern):与上同。不过产生的值是 (offset, match) 对,其中 offset 是匹配开始位置的字节偏移量,match 是匹配的切片。
slice.trim():返回 slice 的子切片,不包含切片开头和末尾的空白符。slice.trim_left():只忽略切片开头的空白符。slice.trim_right():只忽略切片末尾的空白符。slice.trim_matches(pattern):返回 slice 的子切片,不包含切片开头和末尾匹配 pattern 的内容。slice.trim_left_match(pattern):仅对切片开头的内容执行匹配操作。slice.trim_right_match(pattern):仅对切片末尾的内容执行匹配操作。slice.to_uppercase():返回新匹配的字符串,其保存着转换为大写之后的 slice 文本。结果的长度不一定与 slice 相同。slice.to_lowercase():与上面类似,但是转换的是小写之后的 slice 文本。所有常见的类型都实现了 std::str::FromStr 特型,拥有从字符串切片中解析值的标准方法。
pub trait FromStr: Sized {
type Err;
fn from_str(s: &str) -> Result<Self, self::Err>;
}
用于存储 IPv4 或 IPv6 互联网地址的枚举(enum)类型 std::net::IpAddr 也实现了 FromStr。
use std::net::IpAddr;
let address = IpAddr::from_str("fe80::0000:3ea9:f4ff:fe34:7a50")?;
assert_eq!(address, IpAddr::from([0xfe80, 0, 0, 0, 0x3ea9, 0xf4ff, 0xfe34, 0x7a50]));
字符串切片的 parse 方法,可以将切片解析为任何类型。在调用时,需要写出给定的类型。
let address = "fe80::0000:3ea9:f4ff:fe34:7a50".parse::<IpAddr>()?;
实现了 std::fmt::Display 特型的打印类型,可以在 format! 宏中使用 {} 格式说明符。
T 实现了 Display,则 Box<T>、Rc<T> 和 Arc<T> 也会实现:它们所打印出来的形式就是它们引用目标的形式。Vec 和 HashMap 等容器没有实现 Display。如果一个类型实现了 Display,则标准库会自动为其实现 std::str::ToString 特型:
to_string。Display,而不是 ToString。标准库的公共类型都实现了 std::fmt::Debug 特型:
可以接收一个值并将其格式化为字符串形式,用于程序的调试。
Debug 生成的字符串,可以借助 format! 宏的 {:?} 格式说明符打印。
自定义类型也可以实现 Debug,建议使用派生特型:
#[derive(Copy, Clone, Debug)]
struct Complex {
r: f64,
i: f64
}
String 实现了 AsRef<str>、AsRef<[u8]>、AsRef<Path> 和 AsRef<OsStr>:使用这些特型作为自己参数类型的绑定,可以直接将切片或字符串传递给它们,及时这些函数需要的是其他类型。String 也实现了 std::borrow::Borrow<Str> 特型:HashMap 和 BTreeMap 使用 Borrow 让 String 可以作为表中的键。slice.as_bytes():借用 slice 的字节作为 &[u8]。获取的字节必须是格式良好的 UTF-8。string.into_bytes():取得 String 的所有权并按值返回这个字符串字节的 Vec<u8>。获取的字节可以不是格式良好的 UTF-8。str::from_utf8(byte_slice):接收一个 &[u8] 字节切片,返回一个 Result:如果 byte_slice 包含格式良好的 UTF-8,则返回 Ok(&str),否则返回错误。
String::from_utf8(vec):基于传入的 Vec<u8> 值构建一个字符串。
如果 vec 保存着格式良好的 UTF-8,from_utf8 就返回 Ok(string),其中 string 就是取得 vec 所有权,并将其作为缓冲的字符串。
如果字节不是格式良好的 UTF-8,则返回 Err(e),其中 e 是一个 FromUtf8Error 错误值。此时若调用 e.into_bytes() 则会得到原始的向量 vec,即可实现转换失败而不丢失原值。
let good_utf8: Vec<u8> = vec![0xe9, 0x8c, 0x86];
let bad_utf8: Vec<u8> = vec![0x9f, 0xf0, 0xa6, 0x80];
let result = String::from_utf8(bad_utf8); // 失败
assert!(result.is_err());
assert_eq!(result.unwrap_err().into_bytes(),
vec![0x9f, 0xf0, 0xa6, 0x80]);
String::from_utf8_lossy(byte_slice):基于字节的共享切片 &[u8] 构建一个 String 或 &str。
String::from_utf8_unchecked:将 Vec<>u8 包装为一个 String 并返回它,要求必须是格式良好的 UTF-8。只能在 unsafe 块中使用。
str::from_utf8_unchecked:接收一个 &[u8],并将其返回为一个 &str,同样不会检查字节的格式是不是格式良好的 UTF-8。同样只能在 unsafe 块中使用。
fn get_name() -> String {
std::env::var("USER").unwrap_or("whoever you are".to_string())
}
println!("Greetings, {}!", get_name());
上述例子实现了问候用户的程序,在 Unix 上可以实现,但是在 Windows 上用户名用的是 USERNAME 字段,拿不到系统的用户名。
std::env::var 函数返回 String。而 get_name 可能返回所有型的 String,也可能是 &'static str'。
所以,可以使用 std::borrow::Cow(Clone-on-write 写时克隆)类型实现,可以保存所有型数据,也可以保存借用的数据。
use std::borrow::Cow;
fn get_name() -> Cow<'static, str> {
std::env::var("USER")
.map(|v| Cow::Owned(v))
.unwrap_or(Cow::Borrowed("whoever you are"))
}
println!("Greetings, {}!", get_name());
USER 环境变量,则 map 将得到的字符串作为 Cow::Owned 返回。unwrap_or 将其静态的 &str 作为 Cow::Borrowed 返回。T 实现了 std::fmt::Display 特型,那么 Cow<'a, T> 会得到与显示 T 一样的结果。std::borrow::Cow 常用于可能需要,也可能不需要修改借用的某个文本时。
在不需要修改的时候,可以继续借用它;
Cow 的 to_mut 方法,确保 Cow 是 Cow::Owned,必要时会应用值的 ToOwned 实现,然后返回这个值的可修改引用。
fn get_title() -> Option<&'static str> { ... }
let mut name = get_name();
if let Some(title) = get_title() {
name.to_mut().push_str(", ");
name.to_mut().push_str(title);
}
println!("Greetrings, {}!", name);
同时也可以在必要时才会分配内存。
标准库为 Cow<'a, str> 提供了对字符串的特殊支持。如提供了来自 String 和 &str 的 From 和 Into 转换,因此上述 get_name 可以简写为:
fn get_name() -> Cow<'static, str> {
std::env::var("USER")
.map(|v| v.into())
.unwrap_or("whoever you are".into())
}
Cow<'a, str> 也实现了 std::ops::Add 和 std::ops::AddAssign 字符串重载,因此 get_title() 判断可以简写为:
if let Some(title) = get_title() {
name += ", ";
name += title;
}
由于 String 可以作为 write! 宏的目标,因此上述代码也等效于:
use std::fmt::Write;
if let Some(title) = get_title() {
write!(name.to_mut(), ", {}", title).unwrap();
}
不是所有 Cow<..., str> 都必须是'static 生命期,在需要复制之前,可以一直使用 Cow 借用之前计算的文本。
String 实现了std::default::Default 和std::iter::Extend::default
default 返回一个空字符串。extend 可以向一个字符串末尾追加字符、字符串切片或字符串。&str类型也是实现了Default
Default。详见《Rust 程序设计》(吉姆 - 布兰迪、贾森 - 奥伦多夫著,李松峰译)第十七章
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