String 内存布局

String 内部由 Vec<u8> 实现, 但它会保证里面的是有效的 UTF-8 编码的字符串.

&str 是指向 String 的引用, 它也能保证都是有效的 UTF-8 编码的, 可以认为它是 &[u8].

String::len() 或者 &str::len() 得到的是里面的字节数; 如果要得到里面的 UTF-8 字符串长度, 需要用 String::chars()::count() 方法.

下面的代码片段展示了 String 以及字符串切片 &str 的基本用法:

fn main() {
    let mut msg = String::from("Hello, Rust");
    msg.reserve(2);
    let lang = &msg[7..];
    assert_eq!(lang, "Rust");
    assert_eq!(msg.len(), 11);
    assert_eq!(msg.capacity(), 13);
    assert_eq!(lang.len(), 4);
}

这里对应的内存布局如下图所示:

在 rust 标准库中, String 类的定义如下:

#![allow(unused)]
fn main() {
#[derive(PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord)]
#[cfg_attr(not(test), lang = "String")]
pub struct String {
    vec: Vec<u8>,
}
}

对于字符串 msg 来说:

• String 类型内部就是一个 Vec<u8>
• buffer ptr 指向的是堆内存的起始地址
• len 则表示当前在 vector 中已经存放了多个少元素
• 而 capacity 指向的是分配的堆内存可以存放的元素个数

对于字符串节片 &str:

• 它是一个胖指针
• 里面的 buffer ptr 指向的是堆内存上切片的起始地址
• 而 len 则是指示切片的长度是4个元素