8.5 HashMap Pt.1HashMap的定义、创建、合并与访问8.5.0. 本章内容第八章主要讲的是 Rust 中常见的集合。Rust 提供了很多集合类型的数据结构这些集合可以包含很多值。但是第八章所讲的集合与数组和元组有所不同。第八章中的集合是存储在堆内存上而非栈内存上的这也意味着这些集合的数据大小无需在编译时就确定在运行时它们可以动态地变大或变小。本章主要会讲三种集合Vector、String 和HashMap本文。8.5.1. 什么是 HashMapHashMap的形式是HashMapK, V其中K代表键keyV代表值value。HashMap以键值对的形式存储数据一个键对应一个值。很多语言都支持这样的集合数据结构但叫法不一定相同——例如 C# 中相同概念的数据结构叫字典dictionary。HashMap的内部实现使用了哈希函数这个函数决定了如何在内存中存储键与值。在Vector中我们使用索引来访问数据但有的时候你想通过键来查找数据键可以是任何实现了Eq和Hashtrait 的类型而不是通过索引或者说你不清楚这个数据在哪个索引上。这种情况就可以使用HashMap。需要注意的是HashMap是同构的也就是说在一个HashMap中所有的键必须是同一类型所有的值必须是同一类型。8.5.2. 创建 HashMap由于HashMap不常用所以 Rust 并没有把它放进预导入模块prelude。使用前需要引入HashMap在文件开头写上use std::collections::HashMap;创建空的HashMap使用HashMap::new()函数添加数据使用insert()方法看个例子use std::collections::HashMap; fn main() { let mut scores: HashMapString, i32 HashMap::new(); }在这里创建了一个名为scores的变量来存储HashMap。由于 Rust 是强类型语言它必须知道你在HashMap里存储什么数据类型。又因为没有前后文可供编译器推断所以在声明时就必须把键和值的数据类型显式声明出来。在这段代码中scores的键被设为String值被设为i32。当然如果你在后文给这个HashMap添加了数据Rust 就会根据插入的数据自动推断键和值的数据类型。添加数据使用insert()方法。例子如下use std::collections::HashMap; fn main() { let mut scores HashMap::new(); scores.insert(String::from(dev1ce), 0); }因为在第 5 行往scores里插入了键值对且键String::from(dev1ce)是String类型值0是i32Rust 默认整数类型是i32所以编译器就会推断出scores是一个HashMapString, i32因此第四行在声明时就不需要显式声明类型了。8.5.3. 将两个 Vector 合为一个 HashMap在元素类型为元组的Vector上可以使用collect方法来构建HashMap。换个说法假如你有两个Vector这两个Vector上的所有值都有一一对应关系就可以使用collect把一个Vector里的数据作为键另一个作为值放到HashMap里。如下例use std::collections::HashMap; fn main() { let player vec![String::from(dev1ce), String::from(Zywoo)]; let initial_scores vec![0, 100]; let scores: HashMap_, _ player.into_iter().zip(initial_scores).collect(); }player这个Vector用来存储选手名字里面的元素是String类型。initial_scores这个Vector用来存储每个选手对应的得分。player.into_iter()以及传给zip的initial_scores也会变成迭代器会从这两个Vector中取出拥有所有权的值。使用.zip()可以创建“player中元素在前、initial_scores中元素在后”的元组序列。如果想交换元素位置把代码中的两个迭代器互换位置即可。然后再使用.collect()把这些元组转换成HashMap。因为使用了into_iterHashMap会获得这些值的所有权原来的两个Vector会被消耗掉。最后要注意的一点是.collect()支持转换为很多数据结构。如果写代码时不显式声明其类型程序就会报错。这里指明了类型是HashMap_, _。中的两个数据类型编译器可以根据代码也就是两个Vector的类型来推断所以这里可以写_占位符让它自行推断。8.5.4. HashMap 和所有权对于实现了Copytrait 的数据类型例如i32以及绝大多数简单数据类型值会被复制到HashMap中原先的变量仍然可用。对于没有实现Copy的类型例如String所有权会被移交给HashMap。如果将引用插入到HashMap值本身就不会移动。在HashMap的有效期间被引用的值必须保持有效。8.5.5. 访问 HashMap 中的值访问值可以使用get方法。get方法的参数是HashMap的键返回值是OptionV枚举。看个例子use std::collections::HashMap; fn main() { let mut scores HashMap::new(); scores.insert(String::from(dev1ce), 0); scores.insert(String::from(Zywoo), 100); let player_name String::from(dev1ce); let score scores.get(player_name); match score { Some(score) println!({}, score), None println!(Player not found), }; }首先创建了一个空的HashMap叫做scores然后通过insert往里面添加了两个键值对(dev1ce, 0)和(Zywoo, 100)键类型是String值类型是i32。然后声明了名为player_name的String变量其值为dev1ce。接着通过HashMap上的get方法在scores中查找player_name这个键所对应的值表示引用。但由于get返回的是Option枚举所以这里先把这个Option值赋给score后面再来解包。最后使用match表达式来处理score。如果找到了对应的值score就是Some变体把Some关联的值绑定到score上然后再打印出来。如果找不到score就是None变体这时就会打印Player not found。输出08.5.6. 遍历 HashMap遍历HashMap一般使用for循环。如下例use std::collections::HashMap; fn main() { let mut scores HashMap::new(); scores.insert(String::from(dev1ce), 0); scores.insert(String::from(Zywoo), 100); for (k, v) in scores { println!({}: {}, k, v); } }这个for循环使用的是HashMap的引用也就是scores因为通常遍历之后还要继续使用这个HashMap所以使用引用就不会失去所有权。前面的(k, v)是模式匹配第一个值是键赋给k第二个是值赋给v。一种可能的输出如下遍历顺序是任意的不同运行之间可能不同dev1ce: 0 Zywoo: 100