Vector

Vector（动态数组）是一种连续的可增长数组类型，写成 Vec<T>，它是vector的缩写。

pub struct Vec<T, #[unstable(feature = "allocator_api", issue = "32838")] A: Allocator = Global> {
    buf: RawVec<T, A>,
    len: usize,
}

1.创建Vec

创建Vec有常用的方式

• 一种是使用关联函数Vec::new()
• 一种是使用vec![]宏
• 也可以使用vec::from()

1.1 Vec::new()

使用 Vec::new 创建动态数组是最 rust 的方式，它调用了 Vec 中的 new 关联函数，不过不可以给于初始值

let v: Vec<i32> = Vec::new();

这里，v 被显式地声明了类型 Vec<i32>，这是因为 Rust 编译器无法从 Vec::new() 中得到任何关于类型的暗示信息，因此也无法推导出 v 的具体类型，但是当你向里面增加一个元素后，一切又不同了：

let mut v = Vec::new();
v.push(1);

此时，v 就无需手动声明类型，因为编译器通过 v.push(1)，推测出 v 中的元素类型是 i32，因此推导出 v 的类型是 Vec<i32>。

TIP

如果预先知道要存储的元素个数，可以使用 Vec::with_capacity(capacity) 创建动态数组，这样可以避免因为插入大量新数据导致频繁的内存分配和拷贝，提升性能

1.2 vec![]宏

vec![]宏创建vec就比较方便，因为它可以接收一个数组切片，用于初始化

let v = vec![11, 22, 33];

println!("{:#?}", v)

//     [
//      11,
//      22,
//      33,
//     ]

1.3 vec::from()

vec::from()和vec![]类似，也是可以接收一个数组切片，用于初始化

let v = Vec::from([11, 22, 33]);

println!("{:#?}", v)

//     [
//      11,
//      22,
//      33,
//     ]

2.更新Vec

向数组尾部添加元素，可以使用 push 方法：

let mut v = Vec::new();
v.push(1);

与其它类型一样，必须将 v 声明为 mut 后，才能进行修改。

3.Vec与其元素共存亡

跟结构体一样，Vector 类型在超出作用域范围后，会被自动删除：

{
    let v = vec![1, 2, 3];

    // ...
} // <- v超出作用域并在此处被删除

当 Vector 被删除后，它内部存储的所有内容也会随之被删除。目前来看，这种解决方案简单直白，但是当 Vector 中的元素被引用后，事情可能会没那么简单。

4.读取Vec中的元素

读取指定位置的元素有两种方式可选：

• 通过下标索引访问。
• 使用 get 方法。

4.1 下标

可以像使用数组下标那样，访问vec的成员

let v = Vec::from([11, 22, 33]);

println!("{}", v[0]);        // 11
println!("{}", v[1]);        // 22
println!("{}", v[2]);        // 33

使用借用

let mut v = Vec::from([11, 22, 33]);

let num1 = &v[0];
println!("{}", num1); // 11

let num2 = &mut v[1];
*num2 = 66;
println!("{:?}", v); // [11,66,33]

4.2 get()

通过get方法，也可以获取vec中的元素，get()方法传入一个下表，返回一个Option

let v = Vec::from([11, 22, 33]);

let first = v.get(0);

match first {
    Some(v) => println!("{}", v),       // 11
    None => println!("唧唧复唧唧"),
}

5.遍历Vector

如果想要依次访问数组中的元素，可以使用迭代的方式去遍历数组，这种方式比用下标的方式去遍历数组更安全也更高效（每次下标访问都会触发数组边界检查）：

let v = vec![1, 2, 3];
for i in &v {
    println!("{i}");
}

也可以在迭代过程中，修改 Vector 中的元素：

let mut v = vec![1, 2, 3];
for i in &mut v {
    *i += 10
}

也可以使用iter()方法返回的迭代器去遍历

let v = vec![1, 2, 3];
for i in v.iter(){
    println!("{i}");
}

6.Implementations

impl<T> Vec<T, Global>

new()

创建一个空的Vec<T>

并不会立即分配内存，直到将元素压入 vector 为止，vector 才会分配。

pub const fn new() -> Vec<T, Global>

返回值：返回一个空的Vec<T>

源码：

#[inline]
#[rustc_const_stable(feature = "const_vec_new", since = "1.39.0")]
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
#[must_use]
pub const fn new() -> Self {
    Vec { buf: RawVec::NEW, len: 0 }
}

例子：

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

with_capacity()

创建一个有指定容量的Vec

vector 将能够保存至少 capacity 个元素而无需重新分配。 此方法允许分配比 capacity 更多的元素。 如果 capacity 为 0，则不会分配 vector。

需要注意的是，尽管返回的 vector 具有指定的最小容量，但 vector 的长度为零。

pub fn with_capacity(capacity: usize) -> Vec<T, Global>

参数：

• capacity：指定Vec的容量，分配的字节大小不得大于 isize::MAX

返回值：返回一个指定容量的Vec

源码：

#[cfg(not(no_global_oom_handling))]
#[inline]
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
#[must_use]
pub fn with_capacity(capacity: usize) -> Self {
    Self::with_capacity_in(capacity, Global)
}

例子：

let v: Vec<u8> = Vec::with_capacity(1000);

println!("{}", v.capacity())        // 1000

容量不是长度

• 容量是只这个Vec一共可以容纳多少个元素
• 长度是这个Vec当前已经存放了多少个元素

使用with_capacity()会一次性申请相应的内存空间，可以避免push等操作时，频繁申请空间

with_capacity创建的是Vec的最小容量

如果超出了指定的容量，Vec会再重新申请容量

let mut v: Vec<u8> = Vec::with_capacity(10);

for i in 0..10 {
    v.push(i + 1)
}

println!("{}", v.len()); // 10          此处长度已达到指定的容量

v.push(66);                 

println!("{},{}", v.len(), v.capacity()); // 11 20          // 自动重新申请容量

Vec重新申请容量的大小为参数capacity的值

如果新容量超过 isize::MAX 字节，就会出现 panics。

from_raw_parts()

直接从指针、容量和长度创建 Vec<T>

Safety

这是非常不安全的，因为没有检查的不变量的数量：

• ptr 必须使用全局分配器进行分配，例如通过 alloc::alloc 函数。
• T 需要与分配的 ptr 具有相同的对齐方式。 (具有不太严格的对齐方式的 T 是不够的，对齐方式实际上必须等于 dealloc 的要求，即必须以相同的布局分配和释放内存。)
• T 的大小乘以 capacity (以字节为单位的分配大小) 需要与分配指针的大小相同。 (因为与对齐类似，必须使用相同的布局 size 来调用 dealloc。)
• length 需要小于或等于 capacity。
• 第一个 length 值必须是 T 类型的正确初始化值。
• capacity 需要是分配指针的容量。
• 分配的字节大小不得大于 isize::MAX。 请参见 pointer::offset 的安全文档。

通过 Vec<T> 分配的任何 ptr 始终支持这些要求。如果支持不，变体，则允许其他分配源。

违反这些可能会导致一些问题，比如破坏分配器的内部数据结构。 例如，从指向长度为 size_t 的 C char 数组的指针构建 Vec<u8> 通常是不安全的，只有当数组最初由 Vec 或 String 分配时，这样做才是安全的。 从 Vec<u16> 及其长度构建一个也不安全，因为分配器关心对齐方式，并且这两种类型具有不同的对齐方式。 缓冲区以对齐方式 2 (对于 u16) 分配，但在将其转换为 Vec<u8> 后，它将以对齐方式释放 1. 为避免这些问题，通常最好使用 slice::from_raw_parts 来进行铸造或转变。

ptr 的所有权有效地转移到 Vec<T>，然后 Vec<T> 可以随意释放，重新分配或更改指针所指向的内存的内容。 调用此函数后，请确保没有其他任何东西使用该指针。

pub unsafe fn from_raw_parts(
    ptr: *mut T,
    length: usize,
    capacity: usize
) -> Vec<T, Global>

参数：

• prt：一个指针
• length：Vec的长度
• capacity：Vec的容量

返回值：

源码：

#[inline]
#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
pub unsafe fn from_raw_parts(ptr: *mut T, length: usize, capacity: usize) -> Self {
    unsafe { Self::from_raw_parts_in(ptr, length, capacity, Global) }
}

例子：

use std::ptr;
use std::mem;

let v = vec![1, 2, 3];

// 防止运行 `v` 的析构函数，因此我们可以完全控制分配。
let mut v = mem::ManuallyDrop::new(v);

// Pull 有关 `v` 的各种重要信息
let p = v.as_mut_ptr();
let len = v.len();
let cap = v.capacity();

unsafe {
    // 用 4、5、6 覆盖内存
    for i in 0..len {
        ptr::write(p.add(i), 4 + i);
    }

    // 将所有内容放回 Vec
    let rebuilt = Vec::from_raw_parts(p, len, cap);
    assert_eq!(rebuilt, [4, 5, 6]);
}

impl<T, A> Vec<T, A>

impl<T, A> Vec<T, A>
where
    A: Allocator,

new_in()

用于创建一个使用指定自定义内存分配器的、空的 Vec，是 Vec::new()的“泛化”版本

允许你显式指定一个分配器。Vec后续所有的内存分配和释放（如 push, reserve等操作引发的）都将通过你提供的这个 allocator来完成。

直到将元素压入 vector 为止，vector 才会分配。

pub const fn new_in(alloc: A) -> Vec<T, A>

参数：

• alloc：自定义的内存分配器

返回值：返回一个自定义内存分配器的Vec

源码：

#[inline]
#[unstable(feature = "allocator_api", issue = "32838")]
pub const fn new_in(alloc: A) -> Self {
    Vec { buf: RawVec::new_in(alloc), len: 0 }
}

例子：

#![feature(allocator_api)]

use std::alloc::System;

let mut vec: Vec<i32, _> = Vec::new_in(System);

with_capacity_in()

返回值：

源码：

例子：

from_raw_parts_in()

返回值：

源码：

例子：

into_raw_parts()

返回值：

源码：

例子：

into_raw_parts_with_alloc()

返回值：

源码：

例子：

capacity()

返回值：

源码：

例子：

reserve()

返回值：

源码：

例子：

reserve_exact()

返回值：

源码：

例子：

try_reserve()

返回值：

源码：

例子：

try_reserve_exact()

返回值：

源码：

例子：

shrink_to_fit()

返回值：

源码：

例子：

shrink_to()

返回值：

源码：

例子：

into_boxed_slice()

返回值：

源码：

例子：

truncate()

返回值：

源码：

例子：

as_slice()

返回值：

源码：

例子：

as_mut_slice()

返回值：

源码：

例子：

as_ptr()

返回值：

源码：

例子：

as_mut_ptr()

返回值：

源码：

例子：

allocator()

返回值：

源码：

例子：

set_len()

返回值：

源码：

例子：

swap_remove()

返回值：

源码：

例子：

insert()

返回值：

源码：

例子：

remove()

返回值：

源码：

例子：

retain()

返回值：

源码：

例子：

retain_mut()

返回值：

源码：

例子：

dedup_by()

返回值：

源码：

例子：

push()

返回值：

源码：

例子：

push_with_capacity()

返回值：

源码：

例子：

pop()

返回值：

源码：

例子：

append()

返回值：

源码：

例子：

drain()

返回值：

源码：

例子：

clear()

返回值：

源码：

例子：

is_empty()

返回值：

源码：

例子：

split_off()

返回值：

源码：

例子：

resize_with()

返回值：

源码：

例子：

leak()

返回值：

源码：

例子：

spare_capacity_mut()

返回值：

源码：

例子：

split_at_spate_mut()

返回值：

源码：

例子：

返回值：

源码：

例子：

impl<T, A>Vec<T, A>

返回值：

源码：

例子：

resize()

返回值：

源码：

例子：

extends_from_slice()

返回值：

源码：

例子：

extends_from_within()

返回值：

源码：

例子：

返回值：

源码：

例子：

impl<T, A, const N: usize> Vec<[T; N], A>

into_flattened()

返回值：

源码：

例子：

impl<T, A> Vec<T, A>

dedup()

返回值：

源码：

例子：

impl<T, A> Vec<T, A>

splice()

返回值：

源码：

例子：

drain_filter()

返回值：

源码：

例子：

7.Methods from Deref<Target = [T]>

flatten()

返回值：

源码：

例子：

flatten_mut()

返回值：

源码：

例子：

len()

返回值：

源码：

例子：

is_empty()

返回值：

源码：

例子：

first()

返回值：

源码：

例子：

first_mut()

返回值：

源码：

例子：

split_first()

返回值：

源码：

例子：

split_first_mut()

返回值：

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例子：

split_last()

返回值：

源码：

例子：

split_last_mut()

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例子：

last()

返回值：

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例子：

last_mut()

返回值：

源码：

例子：

first_chunk_mut()

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例子：

split_first_chunk()

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源码：

例子：

split_first_chunk_mut()

返回值：

源码：

例子：

split_last_chunk()

返回值：

源码：

例子：

split_last_chunk_mut()

返回值：

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例子：

last_chunk()

返回值：

源码：

例子：

last_chunk_mut()

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例子：

get()

返回值：

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例子：

get_mut()

返回值：

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例子：

get_unchecked()

返回值：

源码：

例子：

get_unchecked_mut()

返回值：

源码：

例子：

as_ptr()

返回值：

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例子：

as_mut_ptr()

返回值：

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例子：

as_ptr_range()

返回值：

源码：

例子：

as_mut_ptr_range()

返回值：

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例子：

swap()

返回值：

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例子：

swap_unchecked()

返回值：

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例子：

reverse()

返回值：

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例子：

iter()

返回值：

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例子：

iter_mut()

返回值：

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例子：

windows()

返回值：

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例子：

chunks()

返回值：

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例子：

chunks_mut()

返回值：

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例子：

chunks_exact()

返回值：

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例子：

chunks_exact_mut()

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例子：

as_chunks_unchecked()

返回值：

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例子：

as_chunks()

返回值：

源码：

例子：

as_rchunks()

返回值：

源码：

例子：

array_chunks()

返回值：

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例子：

as_chunks_unchecked_mut()

返回值：

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例子：

as_chunks_mut()

返回值：

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例子：

as_rchunks_mut()

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例子：

array_chunks_mut()

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源码：

例子：

array_windows()

返回值：

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例子：

rchunks()

返回值：

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例子：

rchunks_mut()

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例子：

rchunks_exact()

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例子：

rchunks_exact_mut()

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例子：

group_by()

返回值：

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例子：

group_by_mut()

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例子：

split_at()

返回值：

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例子：

split_at_mut()

返回值：

源码：

例子：

split_at_unchecked()

返回值：

源码：

例子：

split_at_mut_unchecked()

返回值：

源码：

例子：

split_array_ref()

返回值：

源码：

例子：

aplit_array_mut()

返回值：

源码：

例子：

rsplit_array_ref()

返回值：

源码：

例子：

rsplit_array_mut()

返回值：

源码：

例子：

split()

返回值：

源码：

例子：

split_mut()

返回值：

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例子：

split_inclusive()

返回值：

源码：

例子：

split_inclusive_mut()

返回值：

源码：

例子：

rsplit()

返回值：

源码：

例子：

rsplit_mut()

返回值：

源码：

例子：

splitn()

返回值：

源码：

例子：

splitn_mut()

返回值：

源码：

例子：

rsplitn()

返回值：

源码：

例子：

rsplitn_mut()

返回值：

源码：

例子：

contains()

返回值：

源码：

例子：

starts_with()

返回值：

源码：

例子：

ends_with()

返回值：

源码：

例子：

strip_prefix()

返回值：

源码：

例子：

strip_suffix()

返回值：

源码：

例子：

binary_search()

返回值：

源码：

例子：

binary_search_by()

返回值：

源码：

例子：

binary_search_by_key()

返回值：

源码：

例子：

sort_unstable()

返回值：

源码：

例子：

sort_unstable_by()

返回值：

源码：

例子：

sort_unstable_by_key()

返回值：

源码：

例子：

select_nth_unstable()

返回值：

源码：

例子：

select_nth_unstable_by()

返回值：

源码：

例子：

select_nth_unstable_by_key()

返回值：

源码：

例子：

partition_dedup()

返回值：

源码：

例子：

partition_dedup_by()

返回值：

源码：

例子：

partition_dedup_by_key()

返回值：

源码：

例子：

rotate_left()

返回值：

源码：

例子：

rotate_right()

返回值：

源码：

例子：

fill()

返回值：

源码：

例子：

fill_with()

返回值：

源码：

例子：

clone_from_slice()

返回值：

源码：

例子：

copy_from_slice()

返回值：

源码：

例子：

copy_within()

返回值：

源码：

例子：

swap_with_slice()

返回值：

源码：

例子：

align_to()

返回值：

源码：

例子：

align_to_mut()

返回值：

源码：

例子：

as_simd()

返回值：

源码：

例子：

as_simd_mut()

返回值：

源码：

例子：

is_sorted()

返回值：

源码：

例子：

is_sorted_by()

返回值：

源码：

例子：

partition_point()

返回值：

源码：

例子：

take()

返回值：

源码：

例子：

take_mut()

返回值：

源码：

例子：

take_first()

返回值：

源码：

例子：

take_first_mut()

返回值：

源码：

例子：

take_last()

返回值：

源码：

例子：

take_last_mut()

返回值：

源码：

例子：

get_many_unchecked_mut()

返回值：

源码：

例子：

get_many_mut()

返回值：

源码：

例子：

sort_floats()

返回值：

源码：

例子：

sort_floats()

返回值：

源码：

例子：

is_ascii()

返回值：

源码：

例子：

as_ascii()

返回值：

源码：

例子：

as_ascii_unchecked()

返回值：

源码：

例子：

eq_ignore_ascii_case()

返回值：

源码：

例子：

make_ascii_uppercase()

返回值：

源码：

例子：

make_ascii_lowercase()

返回值：

源码：

例子：

escape_ascii()

返回值：

源码：

例子：

trim_ascii_start()

返回值：

源码：

例子：

trim_ascii_end()

返回值：

源码：

例子：

trim_ascii()

返回值：

源码：

例子：

as_str()

返回值：

源码：

例子：

as_bytes()

返回值：

源码：

例子：

to_ascii_uppercase()

返回值：

源码：

例子：

to_ascii_lowercase()

返回值：

源码：

例子：

sort()

返回值：

源码：

例子：

sort_by()

返回值：

源码：

例子：

sort_by_key()

返回值：

源码：

例子：

sort_by_cached_key()

返回值：

源码：

例子：

to_vet()

返回值：

源码：

例子：

to_vet_in()

返回值：

源码：

例子：

repeat()

返回值：

源码：

例子：

concat()

返回值：

源码：

例子：

join()

返回值：

源码：

例子：

connect()

返回值：

源码：

例子：

8.Trait 实现

返回值：

源码：

例子：

impl<T, A> AsMut<[T]> for Vec<T, A>

```





#### s_mut()