Rust 是一种注重安全、并发和性能的系统编程语言。在 Rust 中，数组是一种基本的数据结构，它允许你将相同类型的多个值存储在连续的内存位置。以下是关于 Rust 中数组知识的详细总结，包括定义、初始化、访问、遍历、修改和一些高级特性的示例代码。

定义和初始化数组

在 Rust 中，数组使用方括号 [...] 定义，并且它们的大小在编译时是固定的。数组的类型由其元素的类型决定。

fn main() {
    // 定义一个整数类型的数组，包含5个元素
    let mut numbers: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
    
    // 使用数组字面量初始化，类型可以自动推断
    let mut another_numbers = [10, 20, 30, 40, 50];
}

访问数组元素

你可以通过索引来访问数组的元素，索引从0开始。

fn main() {
    let numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    
    // 访问数组的第一个元素
    println!("The first number is {}", numbers[0]);
    
    // 访问数组的最后一个元素
    println!("The last number is {}", numbers[4]);
}

遍历数组

可以使用 for 循环遍历数组中的每个元素。

fn main() {
    let numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    
    // 使用for循环遍历数组
    for number in numbers.iter() {
        println!("{}", number);
    }
}

修改数组元素

由于数组的大小是固定的，所以 Rust 的数组是不可变的。但是，你可以使用 mut 关键字创建一个可变数组。

fn main() {
    let mut numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    
    // 修改数组的第一个元素
    numbers[0] = 10;
    
    // 打印修改后的数组
    println!("Modified array: {:?}", numbers);
}

使用切片

切片是数组的一部分，它允许你访问数组的一部分元素。

fn main() {
    let numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    
    // 创建一个切片，包含数组的前三个元素
    let slice = &numbers[0..3];
    
    // 打印切片
    println!("Slice: {:?}", slice);
}

高级特性

动态数组Vec<T>

尽管数组在 Rust 中是固定大小的，但 Vec<T> 提供了动态数组的功能，允许在运行时改变大小。

fn main() {
    let mut vec = Vec::new();
    
    // 向Vec中添加元素
    vec.push(1);
    vec.push(2);
    vec.push(3);
    
    // 访问Vec的第一个元素
    println!("The first element is {}", vec[0]);
    
    // 遍历Vec
    for elem in vec.iter() {
        println!("Vec element: {}", elem);
    }
}

多维数组

Rust 支持多维数组，但它们在内存中并不是以多维方式存储的，而是以一维数组的方式存储。

fn main() {
    // 创建一个二维数组
    let matrix: [[u32; 3]; 3] = [
        [1, 2, 3],
        [4, 5, 6],
        [7, 8, 9],
    ];
    
    // 访问二维数组的元素
    println!("The value at (1, 2) is {}", matrix[1][2]);
}

泛型数组

Rust 的数组可以是泛型的，这意味着你可以定义一个数组，其元素类型在编译时不固定。

fn main() {
    // 使用泛型参数T来定义数组
    fn generic_array<T>(item: T, count: usize) -> [T; 5] {
        let mut arr: [T; 5] = [item; 5];
        arr
    }
    
    let numbers = generic_array(1, 5);
    println!("Generic array: {:?}", numbers);
}

结语

Rust 的数组是强大的，提供了一种安全和高效的方式来处理同类型元素的集合。它们在编译时的固定大小特性，结合 Rust 的所有权和借用规则，使得内存安全和并发编程变得更加容易。同时，Vec<T> 作为动态数组的实现，提供了灵活性，而切片则允许你以更抽象的方式处理数组的一部分。这些特性共同构成了 Rust 在处理数组方面的全面工具集。

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