Rust - 数组

在本章中，我们将学习数组以及与之相关的各种功能。在学习数组之前，让我们看看数组与变量有何不同。

变量具有以下限制：

变量本质上是标量的。换句话说，变量声明一次只能包含一个值。这意味着要在一个程序中存储 n 个值，需要 n 个变量声明。因此，当需要存储大量值时，使用变量不可行。
程序中的变量以随机顺序分配内存，从而难以按声明顺序检索/读取值。

数组是同构的值集合。简单来说，数组是相同数据类型的值的集合。

数组的特性

数组的特性如下所示：

数组声明分配连续的内存块。
数组是静态的。这意味着一旦初始化，数组就无法调整大小。
每个内存块代表一个数组元素。
数组元素由一个唯一的整数标识，该整数称为元素的下标/索引。
填充数组元素称为数组初始化。
数组元素的值可以更新或修改，但不能删除。

声明和初始化数组

使用下面给出的语法在 Rust 中声明和初始化数组。

语法

//Syntax1
let variable_name = [value1,value2,value3];

//Syntax2
let variable_name:[dataType;size] = [value1,value2,value3];

//Syntax3
let variable_name:[dataType;size] = [default_value_for_elements,size];

在第一个语法中，数组的类型在初始化期间从数组第一个元素的数据类型推断得出。

示例：简单数组

以下示例显式指定了数组的大小和数据类型。println!() 函数的{:?}语法用于打印数组中的所有值。len()函数用于计算数组的大小。

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

输出

array is [10, 20, 30, 40]
array size is :4

示例：没有数据类型的数组

以下程序声明了一个包含 4 个元素的数组。在变量声明期间没有显式指定数据类型。在这种情况下，数组将为整数类型。len()函数用于计算数组的大小。

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

输出

array is [10, 20, 30, 40]
array size is :4

示例：默认值

以下示例创建一个数组并将其所有元素初始化为-1的默认值。

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

输出

array is [-1, -1, -1, -1]
array size is :4

示例：使用 for 循环的数组

以下示例遍历数组并打印索引及其对应值。循环从索引 0 到 4（最后一个数组元素的索引）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]);
   }
}

输出

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

示例：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);
   }
}

输出

array is [10, 20, 30, 40]
array size is :4
value is :10
value is :20
value is :30
value is :40

示例：可变数组

mut关键字可用于声明可变数组。以下示例声明了一个可变数组并修改了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);
}

输出

[10, 0, 30, 40]

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将数组作为参数传递给函数

数组可以按值或按引用传递给函数。

示例：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);
}

输出

Inside update [0, 0, 0]
Inside main [10, 20, 30]

示例：按引用传递

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);
}

输出

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]; //Error: non-constant used with constant
   print!("{}",arr[10])
}

编译器将导致异常。这是因为数组的长度必须在编译时已知。这里，变量“N”的值将在运行时确定。换句话说，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; 
   // pointer sized
   let arr = [0; N];

   print!("{}",arr[10])
}

以 const 关键字为前缀的标识符的值在编译时定义，并且在运行时不能更改。usize 是指针大小的，因此它的大小取决于您编译程序的架构。

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