在編寫程序時，處理文本數據是一個常見的需求。在 Rust 中，處理字符串有兩種主要方式：String 和 &str（稱為字符串切片，或簡稱為“引用字符串”）。本文將詳細講解它們的主要區別以及在不同場景下如何選擇合適的類型。

String

String 是 Rust 中一種擁有所有權的字符串類型，它是堆分配的。這意味著字符串的數據存儲在堆上，而在棧上存儲的是一個“胖指針”（fat pointer）。這個胖指針包含以下信息：

• 指針：指向堆上存儲字符串數據的內存地址。
• 長度：當前字符串的字節長度。
• 容量：堆上為字符串分配的總空間大小。

創建不可變的 String

可以通過以下方式創建一個 String：

let my_string = String::from(\"Hello, World\");

或者：

let my_string: String = \"Hello, World\".into();

&String：對 String 的不可變引用

&String 是對 String 的不可變引用。它允許在程序的其他部分使用 String 的數據，而無需在內存中復制字符串。需要注意的是，&String 是不可變的，無法修改堆上的字符串數據。

&String 的結構如下：

• 棧上存儲一個指針，該指針指向 String 的胖指針。

&mut String：對 String 的可變引用

&mut String 是對 String 的可變引用。它允許修改堆上的字符串數據。使用可變引用時，新值會覆蓋原有的字符串內容。

&mut String 的結構如下：

• 棧上存儲一個指針，該指針指向 String 的胖指針。

mut String：可變的 String

mut String 是一種可變的 String 類型。它和普通的 String 一樣，數據存儲在堆上，但允許修改堆上的數據。

創建可變字符串的方式如下：

let mut my_string = String::from(\"Hello, World\");

或者：

let mut my_string: String = \"Hello, World\".into();

&str

&str 是一種字符串切片類型，它是對字符串數據的引用，且始終是不可變的。&str 可以引用以下三種數據來源：

• 引用一個 String在這種情況下，&str 是由一個胖指針（包含指針和字符串的字節長度）組成，直接指向堆上的 String 數據。例如：

let my_string = String::from(\"Hello, World\");
let my_ref_stir: &str = &my_string;

• 引用只讀內存中的字符串字面量在這種情況下，&str 的胖指針指向存儲在只讀內存中的字符串數據。例如：

let my_ref_stir = \"Hello, World\";

• 引用一個現有字符串的一部分（切片）在這種情況下，&str 的胖指針指向堆上 String 數據的一部分。例如：

let my_string = \"Hello, world!\";
let my_ref_stir: &str = &my_string[0..5];

使用建議

以下是選擇 String 和 &str 的一些經驗法則：

• 需要一個簡單的字符串時：使用 String。
• 需要對字符串的不可變引用時：使用 &str，因為它更高效。
• 需要一個可變字符串時：優先選擇 mut String，而不是對現有字符串的可變引用（&mut String），因為前者性能更優。

總結

Rust 提供了兩種主要的字符串類型：String 和 &str。String 是擁有所有權的堆分配字符串，適用于需要動態分配和修改字符串的場景；而 &str 是對字符串數據的不可變引用，適用于只需要讀取字符串的場景。通過理解它們的區別和使用場景，可以更高效地管理 Rust 程序中的字符串數據。

示例代碼

以下是本文中提到的代碼片段，供參考：

// 創建一個不可變的 String
let my_string = String::from(\"Hello, World\");

// 創建一個可變的 String
let mut my_string = String::from(\"Hello, World\");

// 對 String 的不可變引用
let my_ref_stir: &str = &my_string;

// 對 String 的部分切片
let my_slice: &str = &my_string[0..5];

通過合理選擇 String 和 &str，可以在 Rust 中實現高效的字符串操作。