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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