Vec 基本知识
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定义
Vec是一个存储堆分配的数据类型，可以动态改变大小。你可以将元素推送到Vec中，或者从其中删除元素。 -
动态大小
不像数组（[T; N]）那样大小固定，Vec的大小在运行时是可变的。你可以向Vec添加元素，也可以删除元素，甚至将它的容量增加或减少。
如何使用 Vec
1. 创建一个空的 Vec
let mut vec: Vec<i32> = Vec::new(); // 创建一个空的 Vec
vec.push(1); // 向 Vec 中添加元素
vec.push(2);
2. 使用宏创建 Vec
let vec = vec![1, 2, 3]; // 创建并初始化一个 Vec
3. 访问 Vec 元素
let vec = vec![1, 2, 3];
println!("{}", vec[0]); // 访问第一个元素，输出 1
如果访问的索引超出范围，会导致 panic，因此如果不确定索引是否有效，建议使用 get 方法，它返回一个 Option 类型。
let vec = vec![1, 2, 3];
match vec.get(2) {
Some(value) => println!("{}", value), // 输出 3
None => println!("Index out of bounds"),
}
4. 遍历 Vec
let vec = vec![1, 2, 3];
for val in &vec {
println!("{}", val);
}
5. 修改 Vec 元素
let mut vec = vec![1, 2, 3];
vec[0] = 10; // 修改第一个元素
println!("{:?}", vec); // 输出: [10, 2, 3]
6. 移除元素
let mut vec = vec![1, 2, 3];
vec.pop(); // 删除最后一个元素
println!("{:?}", vec); // 输出: [1, 2]
7. 清空 Vec
let mut vec = vec![1, 2, 3];
vec.clear(); // 清空 Vec
println!("{:?}", vec); // 输出: []
8. 添加元素
let mut vec = vec![1, 2, 3];
vec.push(4); // 在 Vec 末尾添加元素
println!("{:?}", vec); // 输出: [1, 2, 3, 4]
Vec 的高级用法
1. 使用 Vec 存储不同类型的元素
如果想要在 Vec 中存储不同类型的数据，可以使用 Box<dyn Any> 或者 enum 来实现类型封装。
enum MyEnum {
Integer(i32),
Float(f64),
}
let mut vec: Vec<MyEnum> = Vec::new();
vec.push(MyEnum::Integer(1));
vec.push(MyEnum::Float(3.14));
2. Vec 的内存优化与容量管理
Rust 中的 Vec 会动态增长，当你向 Vec 中添加元素时，可能会发生重新分配。你可以使用 capacity 和 reserve 方法优化性能，避免频繁分配内存。
let mut vec = Vec::with_capacity(10); // 创建一个具有 10 个元素容量的 Vec
vec.reserve(20); // 增加更多容量，避免在 20 个元素时重新分配
3. 弹出元素并返回
Vec 提供了 pop 方法来移除并返回最后一个元素：
let mut vec = vec![1, 2, 3];
let last_element = vec.pop(); // 返回 Some(3)
4. 使用 Vec 的切片
通过切片，可以访问 Vec 的一部分而不进行复制：
let vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
let slice = &vec[1..4]; // 获取切片 [2, 3, 4]
println!("{:?}", slice); // 输出: [2, 3, 4]
与数组的区别
- 大小：
Vec的大小是可变的，而数组的大小是固定的。 - 内存分配：
Vec是在堆上分配内存的，因此可以动态增长；而数组的内存是在栈上分配的，大小在编译时必须已知。 - 性能：由于
Vec是动态增长的，它比数组具有更灵活的内存管理，但相应的开销也更大。
总结
Vec是 Rust 中的动态数组，可以动态添加和删除元素。- 它提供了与数组类似的操作，但允许你在运行时调整大小。
Vec用于需要存储可变数量元素的情况，广泛应用于实际项目中。
通过使用 Vec，你可以充分利用 Rust 的内存安全和性能优势，同时享受灵活的动态集合操作。