Rust vector（Vec）

vector（Vec）和数组很像，但它可以在运行时变长或变短。在日常的 Rust 代码里，需要一个列表时，你用到 Vec 的次数会远远多于固定长度的数组。

创建 vector

fn main() {
    let numbers: Vec<i32> = vec![1, 2, 3];
    println!("{:?}", numbers);
}

vec![] 是一个宏（注意那个 !），它用一串值构建出一个 Vec，写法和数组字面量差不多。

▶ 动手试一试

也可以先创建一个空的，再一点点往里加：

let mut numbers: Vec<i32> = Vec::new();

添加元素

用 .push() 把元素加到末尾。因为要修改 vector，所以它必须是 mut 的：

fn main() {
    let mut numbers = Vec::new();

    numbers.push(1);
    numbers.push(2);
    numbers.push(3);

    println!("{:?}", numbers);
}

输出：

[1, 2, 3]

▶ 动手试一试

访问元素

和数组一样，用方括号：

fn main() {
    let fruits = vec!["苹果", "香蕉", "樱桃"];

    println!("{}", fruits[0]);
    println!("元素个数：{}", fruits.len());
}

▶ 动手试一试

想要更安全、索引不对时也不会 panic 的查找方式，就用 .get()，它返回的是一个 Option（详见 Option 那一课）：

fn main() {
    let fruits = vec!["苹果", "香蕉", "樱桃"];

    match fruits.get(10) {
        Some(fruit) => println!("找到了：{fruit}"),
        None => println!("这个索引上没有水果"),
    }
}

▶ 动手试一试

删除元素

fn main() {
    let mut numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5];

    numbers.pop();              // 删除最后一个元素 -> [1, 2, 3, 4]
    numbers.remove(0);          // 按索引删除 -> [2, 3, 4]

    println!("{:?}", numbers);
}

▶ 动手试一试

遍历 vector

fn main() {
    let numbers = vec![10, 20, 30];

    for n in &numbers {
        println!("{n}");
    }
}

▶ 动手试一试

注意 numbers 前面的 &：用 for n in &numbers 遍历时，每个元素都是被借用的，而不是拿走整个 vector 的所有权。如果去掉 &，vector 就会被移动到循环里，之后就不能再用 numbers 了。几乎所有时候，你想要的都是借用。

简单说说泛型

你可能注意到了，类型写的是 Vec<i32>。<i32> 这部分表示“一个装着 i32 值的 vector”。这种尖括号写法叫作泛型（generics），泛型那一课会正式讲到它。现在只要把 Vec<T> 读作“一个存放 T 类型值的 vector”就行。

练习

1. 收集偶数

从一个空的 vector 开始。遍历 1 到 10，只把偶数 push 进去。然后打印这个 vector，以及它有多少个元素。提示：当 n % 2 == 0 时，数字 n 就是偶数。

查看答案

fn main() {
    let mut evens = Vec::new();

    for n in 1..=10 {
        if n % 2 == 0 {
            evens.push(n);
        }
    }

    println!("{:?}", evens);
    println!("找到了 {} 个偶数", evens.len());
}

输出：

[2, 4, 6, 8, 10]
找到了 5 个偶数

▶ 动手试一试

注意我们一直没写类型。Rust 看到了 push(n) 的调用，就推断出 evens 是一个 Vec<i32>。

2. 一摞盘子

往 vector 里放三个盘子：先 "蓝色"，再 "绿色"，最后 "红色"。用 .pop() 从最上面拿走两个盘子，每拿一个就打印一次。最后打印还剩下什么。提示：.pop() 返回的是 Option，所以要用 {:?} 打印。

查看答案

fn main() {
    let mut plates = Vec::new();
    plates.push("蓝色");
    plates.push("绿色");
    plates.push("红色");

    println!("拿走了 {:?}", plates.pop());
    println!("拿走了 {:?}", plates.pop());
    println!("还剩：{:?}", plates);
}

输出：

拿走了 Some("红色")
拿走了 Some("绿色")
还剩：["蓝色"]

▶ 动手试一试

pop() 总是拿走你最后放进去的那个元素，就像从一摞盘子的最上面拿一个。它返回的是 Some(...) 而不是值本身，因为 vector 有可能是空的。那种情况下你会得到 None，而不是程序崩溃。

总结

Vec<T> 是可以增长的列表，用 vec![...] 或 Vec::new() 创建。
.push() 加到末尾，.pop() 删除最后一个元素，.remove(i) 按索引删除。
索引不对时，vec[i] 会 panic，而 .get(i) 返回一个 Option，不会 panic。
用 for item in &vec 遍历，借用每个元素，而不是消耗掉整个 vector。

小测验

1. 用一个不存在的索引访问 Vec（比如 numbers[10]）会发生什么？

2. 哪个方法可以按索引查找元素，又不用担心 panic？

3. for n in &numbers 里的 & 有什么作用？

得分: 0 / 3

Rust vector（Vec）

创建 vector

添加元素

访问元素

删除元素

遍历 vector

简单说说泛型

练习

1. 收集偶数

2. 一摞盘子

总结

小测验

延伸阅读