常见集合
使用 Vector 存储表
Vec<T>，也被称为 vector。vector 允许我们在一个单独的数据结构中储存多于一个的值，它在内存中彼此相邻地排列所有的值。vector 只能储存相同类型的值。它们在拥有一系列项的场景下非常实用
新建Vector
为了创建一个新的空 vector，可以调用 Vec::new 函数
let v: Vec<i32> = Vec::new();
新建一个空的 vector 来储存 i32 类型的值
注意这里我们增加了一个类型注解。因为没有向这个 vector 中插入任何值，Rust 并不知道我们想要储存什么类型的元素。这是一个非常重要的点。vector 是用泛型实现的， Vec<T> 是一个由标准库提供的类型，它可以存放任何类型，而当 Vec 存放某个特定类型时，那个类型位于尖括号中
通常，我们会用初始值来创建一个 Vec<T> 而 Rust 会推断出储存值的类型，所以很少会需要这些类型注解。为了方便 Rust 提供了 vec! 宏，这个宏会根据我们提供的值来创建一个新的 vector。
let v = vec![1, 2, 3];
新建一个拥有值 1、2 和 3 的 Vec<i32>。推断为 i32 是因为这是默认整型类型.因为我们提供了 i32 类型的初始值，Rust 可以推断出 v 的类型是 Vec<i32>，因此类型注解就不是必须的
更新 vector
对于新建一个 vector 并向其增加元素，可以使用 push 方法
let mut v = Vec::new();
v.push(5);
v.push(6);
v.push(7);
如果想要能够改变它的值，必须使用 mut 关键字使其可变。放入其中的所有值都是 i32 类型的，而且 Rust 也根据数据做出如此判断，所以不需要 Vec<i32> 注解。
读取vector的元素
有两种方法引用 vector 中储存的值：通过索引或使用 get 方法。
fn main() {let v = vec![1,2,3,4,5,6,7,8,9,10];let third = &v[2];println!("索引方式获取，第三个元素是： {} ",third);let third:Option<&i32> = v.get(2);match third {None => {println!("空空以空空");}Some(third) => {println!("get方式获取第三个元素 {}",third);}}
}
这里有几个细节需要注意。我们使用索引值 2 来获取第三个元素，因为索引是从数字 0 开始的。使用 & 和 [] 会得到一个索引位置元素的引用。当使用索引作为参数调用 get 方法时，会得到一个可以用于 match 的 Option<&T>。
Rust 提供了两种引用元素的方法，并且对于越界有很好的处理，当使用[]配合索引的方式越界会造成 panic，当 get 方法被传递了一个数组外的索引时，它不会 panic 而是返回 None
当我们获取了 vector 的第一个元素的不可变引用并尝试在 vector 末尾增加一个元素的时候，如果尝试在函数的后面引用这个元素是行不通的：
let mut v = vec![1, 2, 3, 4, 5];let first = &v[0];v.push(6);println!("The first element is: {first}");
不能这么做的原因是由于 vector 的工作方式：在 vector 的结尾增加新元素时，在没有足够空间将所有元素依次相邻存放的情况下，可能会要求分配新内存并将老的元素拷贝到新的空间中。这时，第一个元素的引用就指向了被释放的内存。借用规则阻止程序陷入这种状况。
遍历 vector 中的元素
let v = vec![100, 32, 57];for i in &v {println!("{i}");}// 遍历并改变let mut v = vec![100, 32, 57];for i in &mut v {*i += 50;}
为了修改可变引用所指向的值，在使用+=运算符之前必须使用解引用运算符（*）获取 i 中的值。
因为借用检查器的规则，无论可变还是不可变地遍历一个 vector 都是安全的。
使用枚举来储存多种类型
vector 只能储存相同类型的值。这是很不方便的；绝对会有需要储存一系列不同类型的值的用例。幸运的是，枚举的成员都被定义为相同的枚举类型，所以当需要在 vector 中储存不同类型值时，我们可以定义并使用一个枚举！
例如，假如我们想要从电子表格的一行中获取值，而这一行的有些列包含数字，有些包含浮点值，还有些是字符串。我们可以定义一个枚举，其成员会存放这些不同类型的值，同时所有这些枚举成员都会被当作相同类型：那个枚举的类型。接着可以创建一个储存枚举值的 vector，这样最终就能够储存不同类型的值了。
enum SpreadsheetCell {Int(i32),Float(f64),Text(String),}let row = vec![SpreadsheetCell::Int(3),SpreadsheetCell::Text(String::from("blue")),SpreadsheetCell::Float(10.12),];
Rust 在编译时必须确切知道 vector 中的类型，这样它才能确定在堆上需要为每个元素分配多少内存。我们还必须明确这个 vector 中允许的类型。如果 Rust 允许 vector 存储任意类型，那么可能会因为一个或多个类型在对 vector 元素执行操作时导致（类型相关）错误。使用枚举加上 match 表达式意味着 Rust 会在编译时确保每种可能的情况都得到处理，
如果在编写程序时不能确切无遗地知道运行时会储存进 vector 的所有类型，枚举技术就行不通了。相反，你可以使用 trait 对象
现在我们了解了一些使用 vector 的最常见的方式，请一定去看看标准库中 Vec 定义的很多其他实用方法的 API 文档。例如，除了 push 之外还有一个 pop 方法，它会移除并返回 vector 的最后一个元素。
丢弃 vector 时也会丢弃其所有元素
类似于任何其他的 struct，vector 在其离开作用域时会被释放，当 vector 被丢弃时，所有其内容也会被丢弃，这意味着这里它包含的整数将被清理。借用检查器确保了任何 vector 中内容的引用仅在 vector 本身有效时才可用。
{let v = vec![1, 2, 3, 4];// 还是可以通过v来获取元素改变元素的} // 离开了作用域 v 将被释放 并且v内的所有元素也将被释放
使用字符串储存 UTF-8 编码的文本
什么是字符串
Rust 的核心语言中只有一种字符串类型：字符串 slice str，它通常以被借用的形式出现，&str。
字符串 slices：它们是一些对储存在别处的 UTF-8 编码字符串数据的引用。举例来说，由于字符串字面值被储存在程序的二进制输出中，因此字符串字面值也是字符串 slices。
字符串（String）类型由 Rust 标准库提供，而不是编入核心语言，它是一种可增长、可变、可拥有、UTF-8 编码的字符串类型。
新建字符串
很多 Vec 可用的操作在 String 中同样可用，事实上 String 被实现为一个带有一些额外保证、限制和功能的字节 vector 的封装。其中一个同样作用于 Vec<T> 和 String 函数的例子是用来新建一个实例的 new 函数
let mut s = String::new();
这新建了一个叫做 s 的空的字符串，接着我们可以向其中装载数据。通常字符串会有初始数据，因为我们希望一开始就有这个字符串。为此，可以使用 to_string 方法，它能用于任何实现了 Display trait 的类型，比如字符串字面值，
也可以使用 String::from 函数来从字符串字面值创建 String
Display trait 是一个用于自定义类型格式化输出 的核心特性，通常与 println!、format! 等宏配合使用（通过 {} 占位符）。
let data = "initial contents";let s = data.to_string();// 该方法也可直接用于字符串字面值：let s = "initial contents".to_string();let s = String::from("initial contents");
因为字符串应用广泛，这里有很多不同的用于字符串的通用 API 可供选择。其中一些可能看起来多余，不过都有其用武之地！在这个例子中，String::from 和 .to_string 最终做了完全相同的工作，所以如何选择就是代码风格与可读性的问题了。
更新字符串
String 的大小可以增加，其内容也可以改变，就像可以放入更多数据来改变 Vec 的内容一样。另外，可以方便的使用 + 运算符或 format! 宏来拼接 String 值。
使用 push_str和push附加字符串
可以通过 push_str 方法来附加字符串 slice，从而使 String 变长
let mut s = String::from("foo");s.push_str("bar");
执行这两行代码之后，s 将会包含 foobar。push_str 方法采用字符串 slice，因为我们并不需要获取参数的所有权
let mut s1 = String::from("foo");let s2 = "bar";s1.push_str(s2);println!("s2 is {s2}");
push 方法被定义为获取一个单独的字符作为参数，并附加到 String 中。示例 8-17 展示了使用 push 方法将字母 “l” 加入 String 的代码。
let mut s = String::from("lo");s.push('l');
使用 + 运算符或 format! 宏拼接字符串
通常你会希望将两个已知的字符串合并在一起。一种办法是像这样使用 + 运算符
let s1 = String::from("Hello, ");let s2 = String::from("world!");let s3 = s1 + &s2; // 注意 s1 被移动了，不能继续使用
执行完这些代码之后，字符串 s3 将会包含 Hello, world!。s1 在相加后不再有效的原因，和使用 s2 的引用的原因，与使用 + 运算符时调用的函数签名有关。+ 运算符使用了 add 函数，这个函数签名看起来像这样：
fn add(self, s: &str) -> String {
在标准库中你会发现，add 的定义使用了泛型和关联类型。在这里我们替换为了具体类型，这也正是当使用 String 值调用这个方法会发生的
首先，s2 使用了 &，意味着我们使用第二个字符串的 引用 与第一个字符串相加。这是因为 add 函数的 s 参数：只能将 &str 和 String 相加，不能将两个 String 值相加。不过等一下 —— &s2 的类型是 &String, 而不是 add 第二个参数所指定的 &str。
之所以能够在 add 调用中使用 &s2 是因为 &String 可以被 强转（coerced）成 &str。当add函数被调用时，Rust 使用了一个被称为 Deref 强制转换（deref coercion）的技术，你可以将其理解为它把 &s2 变成了 &s2[..]后面会更深入的讨论 Deref 强制转换。因为 add 没有获取参数的所有权，所以 s2 在这个操作后仍然是有效的 String。
其次，可以发现签名中 add 获取了 self 的所有权，因为 self 没有 使用 &。这意味着示例 中的 s1 的所有权将被移动到 add 调用中，之后就不再有效。所以虽然 let s3 = s1 + &s2; 看起来就像它会复制两个字符串并创建一个新的字符串，而实际上这个语句会获取 s1 的所有权，附加上从 s2 中拷贝的内容，并返回结果的所有权。换句话说，它看起来好像生成了很多拷贝，不过实际上并没有：这个实现比拷贝要更高效。
如果想要级联多个字符串，+ 的行为就显得笨重了
let s1 = String::from("tic");let s2 = String::from("tac");let s3 = String::from("toe");let s = s1 + "-" + &s2 + "-" + &s3;
这时 s 的内容会是 “tic-tac-toe”。在有这么多+和"字符的情况下，很难理解具体发生了什么。对于更为复杂的字符串链接，可以使用 format! 宏：
let s1 = String::from("tic");let s2 = String::from("tac");let s3 = String::from("toe");let s = format!("{s1}-{s2}-{s3}");
这些代码也会将 s 设置为 “tic-tac-toe”。format! 与 println! 的工作原理相同，不过不同于将输出打印到屏幕上，它返回一个带有结果内容的 String。这个版本就好理解的多，宏 format! 生成的代码使用引用所以不会获取任何参数的所有权
索引字符串
在很多语言中，通过索引来引用字符串中的单独字符是有效且常见的操作。然而在 Rust 中，如果你尝试使用索引语法访问 String 的一部分，会出现一个错误。
let s1 = String::from("hello");let h = s1[0];
Rust 的字符串不支持索引.为什么不支持呢？为了回答这个问题，我们必须先聊一聊 Rust 是如何在内存中储存字符串的。
内部表现
String 是一个 Vec<u8> 的封装
let hello = String::from("Hola");
在这里，len 的值是 4，这意味着储存字符串 “Hola” 的 Vec 的长度是四个字节：这里每一个字母的 UTF-8 编码都占用一个字节。那下面这个例子又如何呢？（注意这个字符串中的首字母是西里尔字母的 Ze 而不是数字 3。）
let hello = String::from("Здравствуйте");
当问及这个字符是多长的时候有人可能会说是 12。然而，Rust 的回答是 24。这是使用 UTF-8 编码 “Здравствуйте” 所需要的字节数，这是因为每个 Unicode 标量值需要两个字节存储。因此一个字符串字节值的索引并不总是对应一个有效的 Unicode 标量值。作为演示，考虑如下无效的 Rust 代码：
let hello = "Здравствуйте";
let answer = &hello[0];
我们已经知道 answer 不是第一个字符 3。当使用 UTF-8 编码时，（西里尔字母的 Ze）З 的第一个字节是 208，第二个是 151，所以 answer 实际上应该是 208，不过 208 自身并不是一个有效的字母。返回 208 可不是一个请求字符串第一个字母的人所希望看到的，不过它是 Rust 在字节索引 0 位置所能提供的唯一数据。用户通常不会想要一个字节值被返回。即使这个字符串只有拉丁字母，如果 &"hello"[0] 是返回字节值的有效代码，它也会返回 104 而不是 h。
为了避免返回意外的值并造成不能立刻发现的 bug，Rust 根本不会编译这些代码，并在开发过程中及早杜绝了误会的发生。
字节、标量值和字形簇！
这引起了关于 UTF-8 的另外一个问题：从 Rust 的角度来讲，事实上有三种相关方式可以理解字符串：字节、标量值和字形簇（最接近人们眼中 字母 的概念）。
比如这个用梵文书写的印度语单词 “नमस्ते”，最终它储存在 vector 中的 u8 值看起来像这样：
[224, 164, 168, 224, 164, 174, 224, 164, 184, 224, 165, 141, 224, 164, 164, 224, 165, 135]
这里有 18 个字节，也就是计算机最终会储存的数据。如果从 Unicode 标量值的角度理解它们，也就像 Rust 的 char 类型那样，这些字节看起来像这样：
['न', 'म', 'स', '्', 'त', 'े']
这里有六个 char，不过第四个和第六个都不是字母，它们是发音符号本身并没有任何意义。最后，如果以字形簇的角度理解，就会得到人们所说的构成这个单词的四个字母
["न", "म", "स्", "ते"]
Rust 提供了多种不同的方式来解释计算机储存的原始字符串数据，这样程序就可以选择它需要的表现方式，而无所谓是何种人类语言。
最后一个 Rust 不允许使用索引获取 String 字符的原因是，索引操作预期总是需要常数时间 (O(1))。但是对于 String 不可能保证这样的性能，因为 Rust 必须从开头到索引位置遍历来确定有多少有效的字符。
字符串 slice
索引字符串通常是一个坏点子，因为字符串索引应该返回的类型是不明确的：字节值、字符、字形簇或者字符串 slice。因此，如果你真的希望使用索引创建字符串 slice 时，Rust 会要求你更明确一些。为了更明确索引并表明你需要一个字符串 slice，相比使用 [] 和单个值的索引，可以使用[]和一个 range 来创建含特定字节的字符串 slice：
#![allow(unused)]
fn main() {
let hello = "Здравствуйте";let s = &hello[0..4];
}
这里，s 会是一个 &str，它包含字符串的头 4 个字节。早些时候，我们提到了这些字母都是 2 个字节长的，所以这意味着 s 将会是 “Зд”。
如果获取 &hello[0..1] 会发生什么呢？答案是：Rust 在运行时会 panic，就跟访问 vector 中的无效索引时一样
thread 'main' panicked at 'byte index 1 is not a char boundary; it is inside 'З' (bytes 0..2) of `Здравствуйте`', src/libcore/str/mod.rs:2188:4
遍历字符串的方法
如果你需要操作单独的 Unicode 标量值，最好的选择是使用 chars 方法。对 “नमस्ते” 调用 chars 方法会将其分开并返回六个 char 类型的值，接着就可以遍历其结果来访问每一个元素了：
#![allow(unused)]
fn main() {
for c in "नमस्ते".chars() {println!("{}", c);
}
}
न
म
स
्
त
े
bytes 方法返回每一个原始字节，这可能会适合你的使用场景：
#![allow(unused)]
fn main() {
for b in "नमस्ते".bytes() {println!("{}", b);
}
}
这些代码会打印出组成 String 的 18 个字节：
224
164
// 略过中间部分
165
135
不过请记住有效的 Unicode 标量值可能会由不止一个字节组成。
从字符串中获取字形簇是很复杂的，所以标准库并没有提供这个功能。crates.io 上有些提供这样功能的 crate。
哈希map
哈希 map（hash map）。HashMap<K, V> 类型储存了一个键类型 K 对应一个值类型 V 的映射。它通过一个 哈希函数（hashing function）来实现映射，决定如何将键和值放入内存中。很多编程语言支持这种数据结构，不过通常有不同的名字：哈希、map、对象、哈希表或者关联数组，仅举几例。
哈希 map 可以用于需要任何类型作为键来寻找数据的情况，而不是像 vector 那样通过索引。例如，在一个游戏中，你可以将每个团队的分数记录到哈希 map 中，其中键是队伍的名字而值是每个队伍的分数。给出一个队名，就能得到他们的得分。
新建一个 哈希map
可以使用 new 创建一个空的 HashMap，并使用 insert 增加元素。
#![allow(unused)]
fn main() {use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Yellow"), 50);
}
注意必须首先 use 标准库中集合部分的 HashMap。在这三个常用集合中，HashMap 是最不常用的，所以并没有被 prelude 自动引用。标准库中对 HashMap 的支持也相对较少，例如，并没有内建的构建宏。
像 vector 一样，哈希 map 将它们的数据储存在堆上，这个 HashMap 的键类型是 String 而值类型是 i32。类似于 vector，哈希 map 是同质的：所有的键必须是相同类型，值也必须都是相同类型。
另一个构建哈希 map 的方法是使用一个元组的 vector 的 collect 方法
#![allow(unused)]
fn main() {
use std::collections::HashMap;let teams = vec![String::from("Blue"), String::from("Yellow")];
let initial_scores = vec![10, 50];let scores: HashMap<_, _> = teams.iter().zip(initial_scores.iter()).collect();
}
这里 HashMap<_, _> 类型标注是必要的，因为 collect 有可能当成多种不同的数据结构，而除非显式指定否则 Rust 无从得知你需要的类型。但是对于键和值的类型参数来说，可以使用下划线占位，而 Rust 能够根据 vector 中数据的类型推断出 HashMap 所包含的类型。
哈希map和所有权
对于像 i32 这样的实现了 Copy trait 的类型，其值可以拷贝进哈希 map。对于像 String 这样拥有所有权的值，其值将被移动而哈希 map 会成为这些值的所有者
#![allow(unused)]
fn main() {use std::collections::HashMap;let field_name = String::from("Favorite color");let field_value = String::from("Blue");let mut map = HashMap::new();map.insert(field_name, field_value);// 这里 field_name 和 field_value 不再有效，// 尝试使用它们看看会出现什么编译错误！
}
当 insert 调用将 field_name 和 field_value 移动到哈希 map 中后，将不能使用这两个绑定。
如果将值的引用插入哈希 map，这些值本身将不会被移动进哈希 map。但是这些引用指向的值必须至少在哈希 map 有效时也是有效的。
访问哈希map中的值
可以通过 get 方法并提供对应的键来从哈希 map 中获取值
#![allow(unused)]
fn main() {use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Yellow"), 50);let team_name = String::from("Blue");let score = scores.get(&team_name);
}
这里，score 是与蓝队分数相关的值，应为 Some(10)。因为 get 返回 Option<V>，所以结果被装进 Some；如果某个键在哈希 map 中没有对应的值，get 会返回 None。这时就要用某种提到的方法之一来处理 Option。
可以使用与 vector 类似的方式来遍历哈希 map 中的每一个键值对，也就是 for 循环：
#![allow(unused)]
fn main() {use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Yellow"), 50);for (key, value) in &scores {println!("{}: {}", key, value);}
}
这会以任意顺序打印出每一个键值对：
Yellow: 50
Blue: 10
更新哈希map
当我们想要改变哈希 map 中的数据时，必须决定如何处理一个键已经有值了的情况。可以选择完全无视旧值并用新值代替旧值。可以选择保留旧值而忽略新值，并只在键 没有 对应值时增加新值。或者可以结合新旧两值。让我们看看这分别该如何处理！
覆盖一个值
如果我们插入了一个键值对，接着用相同的键插入一个不同的值，与这个键相关联的旧值将被替换。
use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Blue"), 25);println!("{scores:?}");
这会打印出 {"Blue": 25}。原始的值 10 则被覆盖了。
只在键没有对应值时插入键值对
我们经常会检查某个特定的键是否已经存在于哈希 map 中并进行如下操作：如果哈希 map 中键已经存在则不做任何操作。如果不存在则连同值一块插入。
为此哈希 map 有一个特有的 API，叫做 entry，它获取我们想要检查的键作为参数。entry 函数的返回值是一个枚举，Entry，它代表了可能存在也可能不存在的值。比如说我们想要检查黄队的键是否关联了一个值。如果没有，就插入值 50，对于蓝队也是如此
use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.entry(String::from("Yellow")).or_insert(50);scores.entry(String::from("Blue")).or_insert(50);println!("{scores:?}");
会打印出 {"Yellow": 50, "Blue": 10}
Entry 的 or_insert 方法在键对应的值存在时就返回这个值的可变引用，如果不存在则将参数作为新值插入并返回新值的可变引用。这比编写自己的逻辑要简明的多，另外也与借用检查器结合得更好。
根据旧值更新一个值
use std::collections::HashMap;let text = "hello world wonderful world";let mut map = HashMap::new();for word in text.split_whitespace() {let count = map.entry(word).or_insert(0);*count += 1;}println!("{map:?}");
会打印出 {"world": 2, "hello": 1, "wonderful": 1}
text.split_whitespace()这里我们需要注意一下，split_whitespace() 的作用是将一个字符串按照空白字符 进行分割，并返回一个迭代器（iterator）。这里的空白字符包括：
- 空格 ()
- 制表符 (\t)
- 换行符 (\n)
- 回车符 (\r)
- 其他 Unicode 定义的空白字符
这里还需要注意 *count += 1;这里就是进行解引用，并将其值加 1，其实学习过C的一下就看明白了，但是我还是要啰嗦的解释一下加上星号就是可以直接取得count这个变量中存储的值，然后在进行加一操作。
哈希函数
HashMap 默认使用一种叫做 SipHash 的哈希函数，它可以抵御涉及哈希表（hash table）1 的拒绝服务（Denial of Service, DoS）攻击。然而这并不是可用的最快的算法，不过为了更高的安全性值得付出一些性能的代价。如果性能监测显示此哈希函数非常慢，以致于你无法接受，你可以指定一个不同的 hasher 来切换为其它函数。hasher 是一个实现了 BuildHasher trait 的类型。后面会讨论 trait 和如何实现它们。你并不需要从头开始实现你自己的 hasher；crates.io 有其他人分享的实现了许多常用哈希算法的 hasher 的库。