探索Rust切片与Go有何区别

Rust 中的切片

今天，让我们一起深入学习 Rust 中的切片。在 Rust 编程语言中，除了常见的 String 类型，还有一种重要的字符串类型：str。这种类型通常被称为字符串切片（slice）。

字符串切片可以理解为对一个字符串的部分或全部的引用。这意味着切片可以有任意长度，它的灵活性在某种程度上与 Golang 语言中的切片相似。

当我们谈论切片的引用时，实际上我们是在引用一种特殊的指针，通常称为“胖指针”。这个指针不仅包含了对数据的引用，还包含了切片的长度信息。

让我们通过下面的代码示例来具体分析这一概念，下面从 String 变量 s 创建了两个切片 s1 和 s2：

fn main() {
    let s = String::from("hello");
    let s1: &str = &s[0..3];
    let s2: &str = &s[3..s.len()];
    // 打印出值
    println!("s = {}", s);
    println!("s1 = {}", s1);
    println!("s2 = {}", s2);
    // 长度和容量
    println!("len = {}", s.len());
    println!("capacity = {}", s.capacity());
    // 地址
    println!("Address of s: {:p}", &s);
    println!("Address of s1: {:p}", s1.as_ptr());
    println!("Address of s2: {:p}", s2.as_ptr());
}

运行结果：

s = hello
s1 = hel
s2 = lo
len = 5
capacity = 5
Address of s: 0x7ffee307b650
Address of s1: 0x7f8d3ad02ab0
Address of s2: 0x7f8d3ad02ab3

从例子中，可以观察到 s1 和 s2  其实都是s 字符串的切片，是 s 的部分引用，意思就是相当于借用了 s 的部分内存空间。观察这些变量的长度、容量和内存地址揭示了它们之间的关系：尽管 s1 和 s2 有不同的内存地址，但它们是从同一原始字符串 s 中派生出来的。（画好的图，忘记插入了，哈哈）

再打印出 s1 和 s2 的长度：

println!("len = {}", s1.len()); // 3
println!("len = {}", s2.len()); // 2

可以看到切片取值情况

&s1：截取从索引 0 到 索引 3

&s2：从索引 3 开始到索引 5 结束

Go 切片 和 Rust 切片有什么不同

Go 和 Rust 使用“切片”这个词描述不同的概念。在 Go 中，切片结构体既包含长度信息也包含容量信息，它既可以扩展也可以作为现有切片的引用，而无需担心所有权和生命周期。Rust 则将这些功能分离：Vec<T> 是一个可增长的容器，拥有其数据的所有权；而 &[T] 是一个固定大小的切片，只是一个指向数据的借用。

这种区别反映了 Rust 的所有权原则，这在无GC语言语境下提供了内存安全保障。在 Rust 中，所有权、借用和生命周期的概念是核心特性，因此 Vec 和切片必须是两种不同的类型。相反，Go 的类型系统不强制执行这些概念，因为它依赖于垃圾收集器来管理内存。虽然这在概念上似乎更简单，但它也隐藏了潜在的内存管理复杂性。

Rust 之所以将 Go 中的单一切片类型分成 Vec 和切片两种，是为了提供更明确的内存管理语义，减少引用计数导致的性能开销。这些设计决策与 Rust 的目标一致，即提供零成本抽象和更细粒度的内存控制。

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