数组 (Arrays)

一谈到"工单管理 (ticket management)"，我们就要想办法存储多张工单。这又意味着我们需要思考集合 (collection)。具体来说，是同质 (homogeneous) 集合：我们想存储同一类型的多个实例。

Rust 在这方面提供了什么？

第一种尝试是使用数组 (array)。
Rust 中的数组是相同类型元素的固定大小集合。

下面是数组的定义方式：

// 数组类型语法：[ <类型> ; <元素数量> ]
let numbers: [u32; 3] = [1, 2, 3];

这创建了一个由 3 个整数组成的数组，初始化为 1、2、3。
该数组的类型是 [u32; 3]，读作"长度为 3 的 u32 数组"。

如果数组所有元素相同，可以用更短的语法初始化：

// [ <值> ; <元素数量> ]
let numbers: [u32; 3] = [1; 3];

[1; 3] 创建一个三元素数组，元素全为 1。

可以用方括号访问数组元素：

let first = numbers[0];
let second = numbers[1];
let third = numbers[2];

索引必须是 usize 类型。
跟 Rust 中其他东西一样，数组是从 0 开始计索引 (zero-indexed) 的。你之前在字符串切片以及元组/类元组变体的字段索引中见过这点。

如果你尝试访问越界的元素，Rust 会 panic：

let numbers: [u32; 3] = [1, 2, 3];
let fourth = numbers[3]; // 这里会 panic

这是通过运行时的边界检查 (bounds checking) 强制执行的。它会带来少量性能开销，但这就是 Rust 防止缓冲区溢出 (buffer overflow) 的方式。
某些情况下 Rust 编译器可以把边界检查优化掉，特别是涉及迭代器时——这点稍后会再细谈。

如果不想 panic，可以用 get 方法，它返回 Option<&T>：

let numbers: [u32; 3] = [1, 2, 3];
assert_eq!(numbers.get(0), Some(&1));
// 越界时返回 `None`，
// 而不是 panic。
assert_eq!(numbers.get(3), None);

由于数组的大小在编译期已知，编译器可以把数组分配在栈上。如果你运行下面的代码：

let numbers: [u32; 3] = [1, 2, 3];

会得到这样的内存布局：

        +---+---+---+
Stack:  | 1 | 2 | 3 |
        +---+---+---+

换言之，数组的大小是 std::mem::size_of::<T>() * N，其中 T 是元素类型，N 是元素数量。
你可以以 O(1) 时间访问和替换每个元素。

原文链接：英文原文

100 Exercises To Learn Rust