Rust中的数组

Rust 数组知识点总结

一、数组与动态数组（Vector）的区别

1. 数组（Array）
   • 长度固定，声明后不可改变
   • 存储在栈上，性能高
   • 类型表示为 [T; N]（如 [i32; 5]）

2. 动态数组（Vector）
   • 长度可变，可动态增减元素
   • 存储在堆上，性能有额外开销
   • 类型为 Vec<T>

二、数组的定义与核心特性

1. 三要素
   • 长度固定
   • 元素类型相同
   • 线性连续排列

2. 示例

   let a = [1, 2, 3, 4, 5]; // 自动推导类型
   let months: [&str; 12] = ["January", "February", ..., "December"];
   

三、数组的声明与初始化

1. 显式类型声明

   let a: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
   

2. 重复值初始化

   let a = [3; 5]; // 等价于 [3, 3, 3, 3, 3]
   

四、数组元素的访问与越界检查

1. 通过索引访问

   let first = a[0]; // 获取第一个元素
   let second = a[1]; // 获取第二个元素
   

2. 越界检查
   • 在运行时检查索引是否合法
   • 越界会导致 panic（如访问 a[5] 时）
   • 示例：用户输入索引时需处理潜在越界问题

五、数组切片（Slice）

1. 定义与使用
   • 切片是对数组的 部分连续引用
   • 类型为 &[T]，具有固定大小（引用类型）

   let a: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
   let slice: &[i32] = &a[1..3]; // 包含元素 2, 3
   

2. 特点
   • 长度灵活，取决于起始和结束位置
   • 创建代价低（仅引用原始数据）

六、多维数组与遍历

1. 多维数组声明

   let arrays: [[u8; 3]; 4] = [one, two, blank1, blank2];
   

2. 遍历与操作

   for a in &arrays {
       for n in a.iter() {
           print!("{} ", n);
       }
   }
   

七、注意事项与常见问题

1. 类型混淆问题
   • 数组类型 [T; N] 和切片类型 [T] 不同
   • 切片引用 &[T] 是固定大小的类型

2. 长度是类型的一部分
   • [u8; 3] 和 [u8; 4] 是不同类型

3. 实际使用建议
   • 优先使用切片引用 &[T]（如函数参数）
   • 不确定长度时选择 Vector

八、综合示例

fn main() {
    let one = [1, 2, 3];           // 自动推导类型
    let two: [u8; 3] = [1, 2, 3];  // 显式类型
    let blank = [0; 3];            // 重复初始化
    let arrays = [one, two, blank];// 二维数组

    for a in &arrays {
        for n in a.iter() {
            print!("{} ", n);
        }
    }
}

关键总结

• 数组适合固定长度的场景（如月份、固定配置），性能优先时使用。
• 动态数组 Vector 更灵活，适用于需要增删元素的场景。
• 切片 &[T] 是操作数组数据的常用方式，兼顾安全性与灵活性。
• 注意类型系统和越界检查，避免运行时错误。