Rust: String vs &str
當你開始第一次學習Rust的時候，不知不覺中就會開始對string類型感到困惑，并與編譯器斗智斗勇:)，通常你會認為那應該是一個string吧，然后編譯器就說: Shut the fu*k up。 （努力保持微笑??
為了幫讀者弄清楚Rust中String, &String, str 和 &str的區(qū)別和聯(lián)系，花了一點時間幫你們翻譯了一篇文章并努力讓它看起來不那么無聊 :)。（不用謝我??，覺得有用的話點個贊叭，謝謝啦～
首先，我們來看一個炒雞簡單的函數(shù)：向老鐵問好！
fn main() {
let friend_name = "laotie";
greet(friend_name);
}
fn greet(name: String) {
println!("{}!, what's up", name);
}
如果你嘗試編譯這段代碼，編譯器就會教你做人（大霧
來看看錯誤信息叭
error[E0308]: mismatched types
--> src/main.rs:3:9
|
3 | greet(friend_name);
| ^^^^^^^^^^^
| |
| expected struct `std::string::String`, found `&str`
| help: try using a conversion method: `friend_name.to_string()`
error: aborting due to previous error
For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.
你可以在Rust-playground中運行這段代碼，點"Run"就可以啦。
這里的錯誤信息還是很容易看懂的，greet函數(shù)本來想要一個std::string::String類型，但是你卻給了它一個&str類型，所以出錯啦，并且編譯器還給出了可能的修正方法。所以按照編譯器說的，把第三行改為let friend_name = "laotie".to_string()就可以了。
同時，它也引出了下面幾個問題：
- 這段代碼的背后發(fā)生了什么？
- 什么是
&str？ - 為什么使用函數(shù)
to_string()來進行顯式轉換？
理解String類型
要想回答這些問題，最好還是要理解Rust是如何將數(shù)據存儲在內存中的，可以先去看看官方出品的Rust-Book。
如果你已經安裝了Rust，可以在終端或者Powershell中輸入:
rustup doc --book，然后瀏覽器就會自動打開那本書了，俗稱Rust中的"圣經"。
繼續(xù)沿用前面的例子，我們來研究一下friend_name在內存中的布局，假設我們接受了編譯器的建議：用to_string()將類型轉換成了String。
緩沖區(qū)(buffer)
/ 容量(capacity)
/ / 長度(length)
/ / /
+–––+–––+–––+
棧 │ ? │ 8 │ 6 │ <- friend_name: String
+–│–+–––+–––+
│
[–│–––––––––– 容量 ––––––––––––––]
│
+–V–+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+
堆 │ l │ a │ o │ t │ i │ e │ │ │
+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+
[–––––––– 長度 –––––––––]
Rust會將friend_name這個String對象存儲在棧上，這個棧由一個指向緩沖區(qū)的堆分配指針，緩沖區(qū)的容量和數(shù)據的長度組成。有了這些玩意兒，這個String對象的大小(size)就總是保持確定并且為3個字長。
看到這里你可能會有疑惑，String中的容量和長度有什么不一樣的嗎？答案是區(qū)別很大，容量是指緩沖區(qū)的大小，而長度指的緩沖區(qū)里存放著的數(shù)據的長度。但更值得注意的是，當我們要改變這個String對象里所存儲的內容時，它會重新申請緩沖區(qū)大小。比如，我們可以用push_str()方法在后面加一些內容(注意要在friend_name前加mut使其可變)。
let mut friend_name = "laotie"
friend_name.push_str(" shuang ji 666");
事實上，如果你已經非常了解Rust的Vec<T>類型，你早就知道String是啥了，當然如果這樣你也不會在看這篇文章了hhh..
總結一下：String就是三個玩意組成的：指向緩沖區(qū)的堆分配指針，容量，長度。就這么簡單～
理解字符串切片(str)
字符串切片(str)是我們引用別人擁有的字符串文本或者字符串字面量。
如果我們只對名字最后的“雙擊666”感興趣，我們可以用如下方法得到部分字符串：
let mut friend_name = "laotie".to_string();
my_name.push_str( " shuang ji 666");
let last_text = &my_name[7..];
last_text現(xiàn)在是一個引用了friend_name文本的字符串切片（注意，不是字符串切片str, 而是字符串切片的引用），它在內存中的布局如下:
friend_name: String last_text: &str
[––––––––––––] [–––––––]
+–––+––––+––––+–––+–––+–––+
stack frame │ ? │ 32 │ 20 │ │ ? │13 │
+–│–+––––+––––+–––+–│–+–––+
│ │
│ +–––––––––+
│ │
│ │
│ [–│––––––––––––––––––––– str –––––––––––––––––––––––]
+–V–+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–V–+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+
heap │ l │ a │ o │ t │ i │ e │ │ s │ h │ u │ a │ n │ g │ │ j │ i │ │ 6 │ 6 │ 6 │
+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+–––+
注意到last_text沒有在棧上存儲容量信息。這是因為它只是另一個會自己管理容量的String對象的一個引用。重要的地方來了，字符串切片(str)，是unsized的，即大小不確定的。好了，奇怪的事情又出現(xiàn)了，怎么會是不確定的呢？你一個個數(shù)也能知道它是13個呀。這是因為str是在堆上存儲的，不能直接通過堆獲取它的大小信息，因為堆是動態(tài)分配的（隨時準備重新申請緩沖區(qū)大小）。但是&str是fixed sized的，為什么？因為，它其實就是一個地址啊，引用本身就是我們常說的指針啊，它就是地址,比如0x8342e93ef..之類的。同樣，在實際中，字符串切片永遠是引用所以它們的類型是&str或者str。所以，如果我們以后談到字符串切片，我們指的是&str而不是str，切記。
那么，&String又是個啥呢？，很好理解了呀，它是一個String對象的引用，就是一個地址: &String -> String(buffer, capcity, length) -> heap(buffer)
我想，這大概就解釋清楚了String, &String, str和&str之間的區(qū)別。
理解字符串字面量
看完上面那些，我想你大概已經有個感覺了，現(xiàn)在，我們要回答最核心的問題，即"laotie shuang ji 666"這段字符串字面量在Rust中到底是指什么？
回顧上面所講的，如果我們要使用字符串切片&str，我們要么引用“別人”的字符串，要么自己創(chuàng)建一個字符串字面量。它就是指被一對雙引號括起來的玩意：
let text = "I love Rust" //這是&str，不是String
接下來的問題是，如果說&str是別人的字符串的切片引用，那么字符串字面量是誰的切片引用呢？即這個字符串字面量在當前空間里屬于誰呢？
結論是字符串字面量有一點特殊，它們是“預分配文本(preallocated text)”的字符串切片的引用，該文本作為可執(zhí)行文件的一部分存儲在只讀(read-only)內存中。換句話說，它是我們程序中附帶的“內存”，不依賴堆分配的緩沖區(qū)。
這就是說，在執(zhí)行程序時，堆棧上仍然有一項指向該預分配的內存(preallocated memory)：
my_name: &str
[–––––––––––]
+–––+–––+
stack frame │ ? │ 6 │
+–│–+–––+
│
+––+
│
preallocated +–V–+–––+–––+–––+–––+–––+
read-only │ l │ a │ o │ t │ i │ e │
memory +–––+–––+–––+–––+–––+–––+
用白話解釋就是，要是它不屬于任何人，那我就直接把它放在內存里，然后引用它就完事了，我不關心你到底是誰的，我只知道我能讀取你的內容就行了。
讀完以上內容，我還希望你注意到一點，&str所指向的字符串切片是不可修改的，因為它是只讀的。
用哪個？
顯然，這取決于許多因素，但是總的來說，可以肯定的是，如果我們所寫的API不依賴于擁有或者改變這個在使用的字符串，它應該是&str的而不是String。于是，可以寫出一個改進版本的問好函數(shù):
fn greet(name: &str) {
println!("Hello, {}!", name);
}
但是，等一下！如果這個API的調用者真的只有String類型且因為不明原因不能將其轉為&str類型，咋辦？
對Rust來說，完全不是問題，因為有一個超級強大的特性：強制解引用(deref coercing)，允許你使用引用運算符&來轉換任何傳遞的String引用，所以，在API被執(zhí)行之前，&String轉換為&str
fn main() {
let name1 = "lao wang";
let name2 = "zhang san".to_string();
greet(name1);
greet(&name2); // `name2`被通過引用傳遞
}
fn greet(name: &str) {
println!("Hello, {}!", name);
}
翻譯完啦，其實這篇博客省去很多細節(jié)沒講，不過，該講的重點，它們之間的區(qū)別，倒是講清楚了，更多細節(jié)我會親自寫一篇博文專門介紹Rust中的字符串，有緣會再見，祝好！
