Rust数组


在本章中,我们将学习数组及其相关的各种功能。在学习数组之前,让我们看一下数组与变量的区别。

变量具有以下限制:

  • 变量本质上是标量。换句话说,变量声明一次只能包含一个值,这意味着要在程序中存储n个值,将需要n个变量声明。因此,当需要存储更大的值集合时,使用变量是不可行的。

  • 程序中的变量在内存中随机分布,因此很难按声明的顺序检索值。

数组是值的同类集合,简而言之,数组是相同数据类型的值的集合。

数组的特点


数组的特点如下:

  • 数组会分配一段连续的内存块;

  • 数组是大小固定的,这意味着数组一旦初始化就无法调整大小;

  • 每个存储块代表一个数组元素;

  • 数组元素由唯一的整数标识(称为元素的下标/索引);

  • 填充数组元素称为数组初始化;

  • 数组元素值可以更新或修改,但不能删除。

声明和初始化数组


使用下面给出的语法在Rust中声明和初始化一个数组。

语法

//语法1
let variable_name = [value1,value2,value3];

//语法2
let variable_name:[dataType;size] = [value1,value2,value3];

//语法3
let variable_name:[dataType;size] = [default_value_for_elements,size];

在第一种语法中,数组的类型是由数组第一个元素的数据类型推断出来的。

例子:简单数组

下面的示例显式指定数组的大小和数据类型,println!()宏中的{:?}用于打印数组中的所有值, len函数返回计算数组的大小。

fn main(){
    let arr:[i32;4] = [10,20,30,40];
    println!("array is {:?}",arr);
    println!("array size is :{}",arr.len());
}
array is [10, 20, 30, 40]
array size is :4

例子:没有数据类型的数组

以下程序声明了一个由4个元素组成的数组,在变量声明期间未明确指定数据类型,在这种情况下,数组将为整数类型。

fn main(){
    let arr = [10,20,30,40];
    println!("array is {:?}",arr);
    println!("array size is :{}",arr.len());
}
array is [10, 20, 30, 40]
array size is :4

例子:默认值

以下示例创建一个数组,并使用默认值-1初始化所有元素。

fn main() {
    let arr:[i32;4] = [-1;4];
    println!("array is {:?}",arr);
    println!("array size is :{}",arr.len());
}
array is [-1, -1, -1, -1]
array size is :4

例子:使用for循环遍历数组

下面的示例展示数组的遍历,打印索引及其对应的值。

循环从索引0到3(最后一个数组元素的索引)中检索值。

fn main(){
    let arr:[i32;4] = [10,20,30,40];
    println!("array is {:?}",arr);
    println!("array size is :{}",arr.len());

    for index in 0..4 {
        println!("index is: {} & value is : {}",index,arr[index]);
    }
}
array is [10, 20, 30, 40]
array size is :4
index is: 0 & value is : 10
index is: 1 & value is : 20
index is: 2 & value is : 30
index is: 3 & value is : 40

例子:使用iter()函数

iter()函数获取数组中所有元素的值。

fn main(){

let arr:[i32;4] = [10,20,30,40];
    println!("array is {:?}",arr);
    println!("array size is :{}",arr.len());

    for val in arr.iter(){
        println!("value is :{}",val);
    }
}
array is [10, 20, 30, 40]
array size is :4
value is :10
value is :20
value is :30
value is :40

例子:可变数组

mut 关键字可用于声明可变数组。

下面的示例声明一个可变数组,并修改第二个数组元素的值。

fn main(){
    let mut arr:[i32;4] = [10,20,30,40];
    arr[1] = 0;
    println!("{:?}",arr);
}
[10, 0, 30, 40]

将数组作为参数传递给函数


数组可以按值或引用传递给函数。

例子:按值传递

fn main() {
    let arr = [10,20,30];
    update(arr);

    print!("Inside main {:?}",arr);
}
fn update(mut arr:[i32;3]){
    for i in 0..3 {
        arr[i] = 0;
    }
    println!("Inside update {:?}",arr);
}
Inside update [0, 0, 0]
Inside main [10, 20, 30]

例子:引用传递

fn main() {
    let mut arr = [10,20,30];
    update(&mut arr);
    print!("Inside main {:?}",arr);
}
fn update(arr:&mut [i32;3]){
    for i in 0..3 {
        arr[i] = 0;
    }
    println!("Inside update {:?}",arr);
}
Inside update [0, 0, 0]
Inside main [0, 0, 0]

数组声明和常量


让我们考虑下面给出的示例,以了解数组声明和常量。

fn main() {
    let N: usize = 20;
    let arr = [0; N]; //错误:与常量一起使用的非常量
    print!("{}",arr[10])
}

编译器将导致异常,因为在编译时必须知道数组的长度,但此处变量“ N”的值将在运行时确定。因此,变量不能用于定义数组的大小。

但是,以下程序有效:

fn main() {
    const N: usize = 20;
    //指针大小
    let arr = [0; N];

    print!("{}",arr[10])
}

带有const关键字前缀的标识符的值在编译时定义,并且在运行时无法更改。 usize是指针大小的,因此其实际大小取决于你要为其编译程序的机器。