RUST 学习日记第15课 ——字符串的常用方法（一）| 8月更文挑战

RUST 学习日记第15课 ——字符串的常用方法（一）

0x00 回顾与开篇

前面用了两篇文章介绍了Rust的字符串，也了解了它们之间的联系和区别。这节课开始介绍Rust字符串的修改，添加，删除等常用的方法，进一步的来了解Rust字符串。

0x01 追加（Push）

在字符串尾部可以使用push()方法追加单个字符char，也可以使用push_str()方法追加字符串字面量。这两个方法都是在原有的字符串上追加，并不会返回新的字符串。由于字符串追加操作要修改原来的字符串，则该字符串必须是可变的。即字符串变量必须由mut关键字修饰。

示例代码如下：

    let mut string = String::from("hello ");

    string.push('r');
    println!("追加字符 push() -> {}", string);

    string.push_str("ust!");
    println!("追加字符串 push_str() -> {}", string);

代码运行结果：

追加字符 push() -> hello r
追加字符串 push_str() -> hello rust!

0x02 插入（Insert）

可以使用insert()方法插入单个字符char，也可以使用insert_str()方法插入字符串字面量。与push()方法不同，这俩方法需要传入两个参数，第一个参数是字符（串）插入位置的索引，第二个参数是要插入的字符（串）。索引从0开始计数，如果越界则会发生错误。由于字符串插入操作要修改原来的字符串，则该字符串必须是可变的。即字符串变量必须由mut关键字修饰。

示例代码如下：

    let mut insert_string = String::from("hello rust!");

    insert_string.insert(5, ',');
    println!("插入字符 insert() -> {}", insert_string);

    insert_string.insert_str(6, " I like");
    println!("插入字符串 insert_str() -> {}", insert_string);

代码运行结果：

插入字符 insert() -> hello, rust!
插入字符串 insert_str() -> hello, I like rust!

0x03 连接（Catenate）

1、使用`+`或者`+=`连接字符串

使用+或者+=连接字符串，要求右边的参数必须为字符串的切片引用（Slice)类型。其实当调用+的操作符时，相当于调用了string标准库中的add方法。

源码如下：

#[inline] fn add(mut self, other: &str) -> String { self.push_str(other); self }

这里add方法的第二个参数是一个引用的类型。因此我们在使用+，必须传递切片引用类型。不能直接传递String类型。+和+=都是返回一个新的字符串。所以变量声明可以不需要mut关键字修饰。

示例代码如下：

    let string_append = String::from("hello ");
    let string_rust = String::from("rust");
    // &string_rust会自动解引用为&str
    let result = string_append + &string_rust;
    let mut result = result + "!";
    result += "!!!";

    println!("连接字符串 + -> {}", result);

代码运行结果：

连接字符串 + -> hello rust!!!!

看到这里，是不是有人有问题要问。

Q: 看源码明明是操作了原有的字符串啊，只是在原有的字符串中调用了push_str追加了新的内容，为啥还要返回一个新的字符串呢？岂不是多此一举吗？

A: 那我们就直接输出下string_append这个字符串看下不就可以了吗。如果你打印string_append，你会很绝望，因为编译器会发生下面的错误。

println!("输出 string_append -> {}", string_append); | ^^^^^^^^^^^^^ value borrowed here after move

直译的意思是：这个值在移动后又被使用了。简单解释下，string_append这个变量通过调用了add方法后，所有权被转移到add方法里面，add方法调用后就被释放了，同时string_append也被释放了。再使用string_append就会发生错误。仅了解即可，这里涉及到所有权转移（Move）的相关知识。仅仅了解即可，我在这里埋个坑，后面将所有权会详细解释。

2、使用format!连接字符串

format!这种方式适用于String和 &str。format!的用法与print!的用法类似，在前面“第9课——输入与输出”已经详细介绍过了。

示例代码如下：

    let s1 = "hello";
    let s2 = String::from("rust");
    let s = format!("{} {}!", s1, s2);
    println!("{}", s);

代码运行结果：

hello rust!

0x04 替换（Replace）

如果想要把字符串中的某个字符串替换成其它的字符串，那可以使用replace()方法。与替换有关的方法有三个。

1、replace

该方法可适用于String和&str类型。 replace方法接收两个参数，第一个参数是要被替换的字符串，第二个参数是新的字符串。该方法会替换所有匹配到的字符串。该方法是返回一个新的字符串，而不是操作原来的字符串。

示例代码如下：

// replacen
    let string_replace = "I like rust. Learning rust is my favorite!";
    let new_string_replace = string_replace.replace("rust", "RUST");
    dbg!(new_string_replace);

代码运行结果：

new_string_replace = "I like RUST. Learning RUST is my favorite!"

2、replacen

该方法可适用于String和&str类型。 replacen方法接收三个参数，前两个参数与replace方法一样，第三个参数则表示替换的个数。该方法是返回一个新的字符串，而不是操作原来的字符串。

示例代码如下：

// replacen
    let string_replacen = "I like rust. Learning rust is my favorite!";
    let new_string_replacen = string_replacen.replacen("rust", "RUST", 1);
    dbg!(new_string_replacen);

代码运行结果：

new_string_replacen = "I like RUST. Learning rust is my favorite!"

3、replace_range

该方法仅适用于String类型。 replace_range接收两个参数，第一个参数是要替换字符串的范围（Range），第二个参数是新的字符串。该方法是直接操作原来的字符串，不会返回新的字符串。 该方法需要使用mut关键字修饰。

    let mut string_replace_range = String::from("I like rust!");
    string_replace_range.replace_range(7..8, "R");
    dbg!(string_replace_range);

代码运行结果：

string_replace_range = "I like Rust!"

0x05 删除（Delete）

与字符串删除相关的方法有4个，他们分别是pop，remove，truncate，clear。这四个方法仅适用于String类型。

1、pop——删除并返回字符串的最后一个字符。

该方法是直接操作原来的字符串。但是存在返回值，其返回值是一个Option 类型，如果字符串为空，则返回None。有关Option类型后续章节将会介绍。

示例代码如下：

    let mut string_pop = String::from("rust pop 中文!");
    let p1 = string_pop.pop();
    let p2 = string_pop.pop();
    dbg!(p1);
    dbg!(p2);
    dbg!(string_pop);

代码运行结果：

p1 = Some(
    '!',
)
p2 = Some(
    '文',
)
string_pop = "rust pop 中"

2、remove——删除并返回字符串中指定位置的字符

该方法是直接操作原来的字符串。但是存在返回值，其返回值是删除位置的字符串只接收一个参数，表示该字符起始索引位置。remove方法是按照字节来处理字符串的，如果参数所给的位置不是合法的字符边界，则会发生错误。

什么是不合法的字符边界？

在Rust中，一个英文字符或者阿拉伯数字是占一个字节的，而一个汉字是占3个字符串。可以使用std::mem::size_of_val()方法查看在内存占用几个字节。还有一些Emoji表情还占了4个字节。

也许你会问为什么会这样呢？这个与UTF-8编码有关系，这里就不解释了，如果后面有时间，我可以拿出一篇文章来讲解下Unicode的背景。如果想知道答案也可以通过网络搜索下。

示例代码如下：
```
    let word = "中";
    let ch = "1";
    println!("word 占 {} 个字节", std::mem::size_of_val(word));
    println!("ch 占 {} 个字节", std::mem::size_of_val(ch));
```
代码运行结果：
```
word 占 3 个字节
ch 占 1 个字节
```

经过上面的例子，也许你理解了什么叫做不合法的字符边界。看下面的代码示例，string_remove是一个String类型，按照上面说的规则，计算下的它的字节长度是18字节。如果要删除第一个汉字，那就传参数为0。如果想直接删除第二个汉字，则需要传参数为3。如果你传递参数为1或者2，则会出现不合法的字符边界错误。

示例代码如下：

let mut string_remove = String::from("测试remove方法");
    println!("string_remove 占 {} 个字节", std::mem::size_of_val(string_remove.as_str()));
    // 删除第一个汉字
    string_remove.remove(0);
    // 下面代码会发生错误
    // string_remove.remove(1);
    // 直接删除第二个汉字
    // string_remove.remove(3);
    dbg!(string_remove);

代码运行结果：

string_remove 占 18 个字节
string_remove = "试rmove方法"

3、truncate——删除字符串中从指定位置开始到结尾的全部字符。

该方法是直接操作原来的字符串。无返回值。该方法truncate方法是按照字节来处理字符串的，如果参数所给的位置不是合法的字符边界，则会发生错误。

示例代码如下：

    let mut string_truncate = String::from("测试truncate");
    string_truncate.truncate(3);
    dbg!(string_truncate);

代码运行结果：

string_truncate = "测"

4、clear——清空字符串

该方法是直接操作原来的字符串。调用后，删除字符串中的所有字符，相当于truncate方法参数为0的时候。

示例代码如下：

    let mut string_clear = String::from("string clear");
    string_clear.clear();
    dbg!(string_clear);

代码运行结果：

string_clear = ""

0x06 小结

简单介绍了字符串的常用修改方法，总共分为追加，插入，连接，替换，删除5部分。下节继续介绍字符串的常用方法——字符串的访问。

0x04 本节源码

015 · StudyRust - 码云 - 开源中国 (gitee.com)

下节预告——字符串的常用方法（二）。

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