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news 2025/7/2 14:49:19
网站推广优化淄博公司,免费自建网站有哪些,室内设计在线网站,珠海网站建设策划方案Rust语言圣经中定义 str Rust 语言类型大致分为两种：基本类型和标准库类型，前者由语言特性直接提供，后者在标准库中定义 str 是唯一定义在 Rust 语言特性中的字符串，但也是几乎不会用到的字符串类型 str 字符串是 DST 动态大小…

Rust语言圣经中定义

str

Rust 语言类型大致分为两种：基本类型和标准库类型，前者由语言特性直接提供，后者在标准库中定义

str 是唯一定义在 Rust 语言特性中的字符串，但也是几乎不会用到的字符串类型
str 字符串是 DST 动态大小类型，编译器无法在编译期知道 str 类型的大小，只有到了运行期才能动态获知
这对于强类型、强安全的 Rust 语言来说不可接受

let string: str = "banana";

创建一个 str 类型的字符串，编译会报错：

error[E0277]: the size for values of type `str` cannot be known at compilation time--> src/main.rs:4:9|
4 |     let string: str = "banana";|         ^^^^^^ doesn't have a size known at compile-time

原因：
所有的切片都是动态类型，无法直接被使用，str 是字符串切片，[u8] 是数组切片
str 是 String 和 &str 的底层数据类型

String

str 类型是硬编码进可执行文件，无法被修改
String 是一个可增长、可改变且具有所有权的 UTF-8 编码的字符串
Rust 提到字符串时，往往指的是 String 类型和 &str 字符串切片类型，这两个类型都是 UTF-8 编码

示例

在这里插入图片描述
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其他

Rust 的标准库还提供了其他类型的字符串，例如 OsString， OsStr， CsString 和 CsStr 等
这些名字都以 String 或者 Str 结尾，它们分别对应的是具有所有权和被借用的变量

具体区分

String

类型本质：String 是一个可变的、拥有所有权的字符串类型，存储在堆上，并且可以动态增长
内存管理：由 Rust 的所有权系统管理，当 String 离开作用域时，其占用的内存会被自动释放
使用场景：当需要对字符串进行修改（如追加、删除字符）时使用

fn main() {let mut s = String::from("hello");s.push_str(", world!");println!("{}", s);
}

str

类型本质：str 是一个不可变的、无固定大小的字符串切片类型，通常被称为 “字符串切片”。没有所有权，只是对存储在其他地方的字符串数据的引用
内存管理：由于 str 是无固定大小的类型，不能直接使用，通常以引用的形式 &str 出现
使用场景：用于表示一个字符串的一部分，如字符串的子串

&str

类型本质：&str 是对 str 类型的引用，是一个不可变的字符串切片。它指向一个连续的 UTF - 8 编码的字节序列
内存管理：是一个借用类型，不拥有底层数据的所有权，只要借用的对象存在，&str 就有效
使用场景：当只需要读取字符串内容而不需要修改它时，使用 &str 作为函数参数可以接受多种字符串类型（如 String 和字面量字符串）

fn print_string(s: &str) {println!("{}", s);
}fn main() {let s1 = String::from("hello");print_string(&s1);print_string("world");
}

&String

类型本质：&String 是对 String 类型的引用
内存管理：是一个借用类型，不拥有 String 的所有权，只要 String 对象存在，&String 就有效
使用场景：通常在已经有 String 类型的变量，而函数参数要求引用时使用

fn print_string_ref(s: &String) {println!("{}", s);
}fn main() {let s = String::from("hello");print_string_ref(&s);
}

Box<str>

类型本质：Box<str> 是将 str 类型装箱到堆上的类型。它拥有底层 str 的所有权
内存管理：当 Box<str> 离开作用域时，底层的 str 数据会被自动释放
使用场景：当需要在堆上存储 str 数据，并且希望拥有其所有权时使用

fn main() {let s: Box<str> = "hello".into();println!("{}", s);
}

Box<&str>

类型本质：Box<&str> 不是一个常见用法，&str 本身是引用类型，将其装箱没意义。Box<&str> 会在堆上存储一个 &str 引用
内存管理：Box<&str> 拥有这个引用的所有权，但引用指向的数据本身的生命周期需要单独管理
使用场景：一般不建议使用，容易造成混淆

OsString 和 OsStr

类型本质：OsString 是一个拥有所有权的字符串类型，用于表示操作系统相关的字符串，如文件路径。OsStr 是 OsString 的不可变视图，类似于 str 是 String 的不可变视图
内存管理：OsString 管理自己的内存，OsStr 是借用类型
使用场景：在处理与操作系统交互的字符串时使用，如文件系统操作

use std::ffi::OsString;
use std::path::PathBuf;fn main() {let os_string = OsString::from("example.txt");let path = PathBuf::from(os_string);println!("{:?}", path);
}

注意：OsString 和 String 的内存管理不一样

CsString 和 CsStr

类型本质：CsString 和 CsStr 是 cstr_core crate 中的类型，用于处理以空字符结尾的 C 风格字符串。CsString 拥有字符串数据，CsStr 是不可变视图
内存管理：CsString 管理自己的内存，CsStr 是借用类型
使用场景：在与 C 代码进行交互时，需要处理 C 风格字符串时使用

use cstr_core::CStr;
use std::ffi::CString;fn main() {let c_string = CString::new("hello").unwrap();let c_str = c_string.as_c_str();println!("{:?}", c_str);
}

注意：CsString 和 String 的内存管理不一样

如何查看字符串的大小

String

fn main() {// String 内部是以 UTF - 8 字节序列存储// String 是 Rust 标准库中用于表示可增长、拥有所有权的 UTF - 8 编码字符串的类型let s = String::from("Hello, 世界");// 获取字节长度let byte_length = s.len();// 13println!("Byte length: {}", byte_length);// 获取字符数量let char_count = s.chars().count();// 9println!("Character count: {}", char_count);
}

CsString

use cstr_core::CString;fn main() {let cs_string = CString::new("Hello, C-style").expect("Failed to create CString");// 获取不包含空字符的字节长度let byte_length_without_nul = cs_string.as_c_str().to_bytes().len();// 14println!("Byte length without null terminator: {}", byte_length_without_nul);// 获取包含空字符的字节长度let byte_length_with_nul = cs_string.as_c_str().to_bytes_with_nul().len();// 15println!("Byte length with null terminator: {}", byte_length_with_nul);
}

OsString

可以将 OsString 转换为 OsStr，然后根据操作系统的编码方式将其转换为 &str 或字节切片来获取长度

use std::ffi::OsString;fn main() {let os_string = OsString::from("Hello, OS");// 尝试将 OsString 转换为 &str 并获取长度if let Some(s) = os_string.to_str() {let byte_length = s.len();// 9println!("Byte length: {}", byte_length);}
}

在上述代码中，os_string.to_str() 尝试将 OsString 转换为 &str，如果转换成功，则可以使用 len() 方法获取其字节长度。需要注意的是，to_str() 可能会失败，因为 OsString 可能包含非 UTF - 8 编码的数据。如果需要处理非 UTF - 8 数据，可以使用 os_string.into_vec() 方法将其转换为字节向量，然后获取向量的长度。
综上所述，不同类型的字符串获取长度的方法有所不同，需要根据具体类型和需求选择合适的方法。

std::ffi::OsString的os_string.to_str()

pub fn to_str(&self) -> Option<&str>

将&OsString转为Option<&str>

pub trait Deref {type Target: ?Sized;// Required methodfn deref(&self) -> &Self::Target;
}// 
impl ops::Deref for OsString {type Target = OsStr;#[inline]fn deref(&self) -> &OsStr {&self[..]}
}

to_str() 是 OsStr 类型的一个方法，OsString 可以通过自动解引用转换为 OsStr 来调用这个方法。
to_str() 方法的作用是尝试将 OsStr 转换为 &str
它的实现原理是检查 OsStr 内部存储的字节序列是否是有效的 UTF - 8 编码。如果是有效的 UTF - 8 编码，就返回一个 Some(&str)；如果不是有效的 UTF - 8 编码，则返回 None

Deref 机制主要用于在需要某个类型的引用时，自动将一个类型的引用转换为另一个类型的引用。
String 实现了 Deref<Target = str>，意味着当有一个 &String 类型的变量时，Rust 会自动将其转换为 &str，以便可以调用 str 类型的方法。

os_string.to_str() 并不是依赖 Deref 来完成从 OsString 到 &str 的转换。它是通过检查 OsStr 内部字节序列的 UTF - 8 有效性来进行转换的。

自动解引用

以 OsString 转换 OsStr 为例
在 Rust 中，OsString 可以自动解引用转换为 OsStr，这种转换主要发生在以下几种场景：

调用 OsStr 方法时

当调用一个 OsStr 类型的方法，而实际操作的是 OsString 实例时，Rust 会自动进行解引用转换。
这是因为 OsString 实现了 Deref<Target = OsStr> 特征，该特征允许 Rust 在需要 OsStr 引用的地方使用 OsString 引用

use std::ffi::OsString;fn main() {let os_string = OsString::from("example.txt");// 调用 OsStr 的 to_str 方法，这里自动将 OsString 转换为 OsStrif let Some(s) = os_string.to_str() {println!("Converted to &str: {}", s);}
}

在上述代码中，os_string 是 OsString 类型，但 to_str 是 OsStr 类型的方法

作为函数参数传递时

当一个函数的参数类型是 &OsStr，而传递的是 &OsString 时，Rust 会自动进行解引用转换。

use std::ffi::{OsStr, OsString};fn print_os_str(os_str: &OsStr) {if let Some(s) = os_str.to_str() {println!("{}", s);}
}fn main() {let os_string = OsString::from("test.txt");// 自动将 &OsString 转换为 &OsStr 传递给函数print_os_str(&os_string);
}

赋值给 &OsStr 类型变量时

当将一个 &OsString 赋值给一个 &OsStrc类型的变量时，也会发生自动解引用转换。

use std::ffi::OsString;fn main() {let os_string = OsString::from("file.txt");// 自动将 &OsString 转换为 &OsStrlet os_str: &OsStr = &os_string;if let Some(s) = os_str.to_str() {println!("{}", s);}
}

这里，&os_string 是 &OsString 类型，而 os_str 是 &OsStr 类型，Rust 会自动完成转换。

既然可以通过Defef自动转换，那还要as_os_str干嘛

pub fn as_os_str(&self) -> &OsStr

显式表达意图

代码的可读性和可维护性在软件开发中至关重要。使用 as_os_str 方法可以更清晰地表达想要将 OsString 转换为 &OsStr 的意图。相比自动解引用，显式调用方法能让阅读代码的人一眼就明白正在进行类型转换操作。

use std::ffi::OsString;fn main() {let os_string = OsString::from("example.txt");// 显式转换，意图清晰let os_str = os_string.as_os_str(); if let Some(s) = os_str.to_str() {println!("{}", s);}
}

避免潜在的混淆

在某些复杂的代码场景中，自动解引用可能会导致代码的行为变得难以理解。自动解引用是 Rust 编译器在背后自动完成的，当代码中有多个类型实现了 Deref 特征时，可能会引发混淆。使用 as_os_str 可以避免这种潜在的混淆，让代码的行为更加明确。

与其他类型转换保持一致性

在 Rust 标准库中，很多类型都提供了显式的类型转换方法，比如 String 有 as_str 方法用于转换为 &str，Vec<T> 有 as_slice 方法用于转换为 &[T]。OsString 的 as_os_str 方法与这些设计保持一致，使得代码的风格更加统一。

代码审查和调试

在代码审查过程中，显式的类型转换方法更容易被审查人员识别和理解。同时，在调试代码时，显式调用方法可以让调试者更清楚地看到类型转换的位置和过程，有助于快速定位问题。

总结

尽管 Deref 自动转换提供了便利，但 as_os_str 方法通过显式表达意图、避免混淆、保持一致性以及方便代码审查和调试等方面，为代码的质量和可维护性提供了保障。

http://www.fp688.cn/news/163211.html

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