字符串切片 (String slices)

前面几章你看过不少代码里使用了字符串字面量 (string literal)， 比如 "To-Do" 或 "A ticket description"。 它们后面总跟着一个 .to_string() 或 .into() 调用。是时候搞清楚为什么了！

字符串字面量 (String literals)

你通过把原始文本用双引号括起来定义一个字符串字面量：

let s = "Hello, world!";

s 的类型是 &str，即对字符串切片的引用 (a reference to a string slice)。

内存布局 (Memory layout)

&str 与 String 是不同的类型——它们不能互换。
回忆我们此前的探讨中 String 的内存布局。 如果运行：

let mut s = String::with_capacity(5);
s.push_str("Hello");

我们在内存里会得到这样的图景：

      +---------+--------+----------+
Stack | pointer | length | capacity | 
      |  |      |   5    |    5     |
      +--|------+--------+----------+
         |
         |
         v
       +---+---+---+---+---+
Heap:  | H | e | l | l | o |
       +---+---+---+---+---+

如果你还记得，我们也分析过 &String 在内存里的布局：

     --------------------------------------
     |                                    |         
+----v----+--------+----------+      +----|----+
| pointer | length | capacity |      | pointer |
|    |    |   5    |    5     |      |         |
+----|----+--------+----------+      +---------+
     |        s                          &s 
     |       
     v       
   +---+---+---+---+---+
   | H | e | l | l | o |
   +---+---+---+---+---+

&String 指向存储 String 元数据 (metadata) 的内存位置。
顺着这个指针走，就到了堆上分配的数据。具体来说，到达字符串的第一个字节 H。

如果我们想要一个表示 s 的子串 (substring) 的类型呢？例如表示 Hello 中的 ello？

字符串切片 (String slices)

&str 是对字符串的一个视图 (view)——指向存储在别处的一段 UTF-8 字节序列的引用 (reference)。 例如，可以这样从 String 创建一个 &str：

let mut s = String::with_capacity(5);
s.push_str("Hello");
// 从 `String` 创建一个字符串切片引用，
// 跳过第一个字节。
let slice: &str = &s[1..];

在内存里，看起来是这样：

                    s                              slice
      +---------+--------+----------+      +---------+--------+
Stack | pointer | length | capacity |      | pointer | length |
      |    |    |   5    |    5     |      |    |    |   4    |
      +----|----+--------+----------+      +----|----+--------+
           |        s                           |  
           |                                    |
           v                                    | 
         +---+---+---+---+---+                  |
Heap:    | H | e | l | l | o |                  |
         +---+---+---+---+---+                  |
               ^                                |
               |                                |
               +--------------------------------+

slice 在栈上存了两条信息：

• 一个指向切片首字节的指针。
• 切片的长度。

slice 不拥有 (own) 数据，只是指向数据：它是对 String 堆上数据的引用 (reference)。
当 slice 被 drop 时，堆上的数据并不会被释放，因为它仍然由 s 拥有。 这就是为什么 slice 没有 capacity 字段：它不拥有数据，因此不需要知道为这块数据分配了多大空间；它只关心自己引用的部分。

&str 与 &String

经验法则：当你需要对文本数据的引用时，用 &str 而不是 &String。
&str 更灵活，在 Rust 代码里通常也被认为更符合习惯用法 (idiomatic)。

如果一个方法返回 &String，你就承诺：在某处存在一段堆分配的 UTF-8 文本，与你返回引用所指的那段完全匹配。
如果方法返回的是 &str，则你拥有更多自由：你只是说"_某处_有一堆文本数据，其中某一部分是我需要的，因此返回对它的引用"。

原文链接：英文原文