Rust学习笔记 06：引用与切片

对应代码文件：src/bin/06_references_slices.rs

运行命令：

cargo run --bin lesson06_references_slices

学习目标

本节继续所有权之后的主题：引用和切片。引用让你借用整个值，切片让你借用值的一部分。

切片不拥有数据，只描述一段连续区域。它常用于字符串、数组和 Vec 的只读访问。

• 理解 &T 和 &mut T 的含义。
• 知道切片 &str、&[T] 是借用的一段连续数据。
• 掌握字符串切片和数组切片的范围语法。
• 会通过缩小作用域减少借用冲突。

核心概念速查

术语	基本意思	本节用途
引用 reference	指向某个值的借用，不拥有该值。	&name 是不可变引用。
可变引用 mutable reference	可以修改借来的值。	&mut text 必须配合可变变量使用。
切片 slice	引用集合中连续的一部分。	&numbers[1..4] 借用索引 1 到 3。
字符串切片 &str	指向 UTF-8 字符串内容的一段视图。	字符串字面量的类型就是 &str。
范围 range	start..end 表示左闭右开区间。	0..5 包含 0，不包含 5。

完整源码

fn first_word(text: &str) -> &str {
    // bytes() 逐字节遍历字符串。这里只处理 ASCII 空格边界。
    for (index, byte) in text.bytes().enumerate() {
        if byte == b' ' {
            return &text[..index];
        }
    }
    text
}

fn main() {
    let message = String::from("Rust ownership");

    // &message 创建不可变引用，可以读但不能改。
    let ref1 = &message;
    let ref2 = &message;
    println!("两个不可变引用: {ref1}, {ref2}");

    // 切片引用一段连续数据，不拥有数据。
    let word = first_word(&message);
    println!("第一个单词: {word}");

    let numbers = [10, 20, 30, 40, 50];
    let middle = &numbers[1..4];
    println!("数组切片: {middle:?}");

    let mut name = String::from("Rust");
    {
        // 可变引用的作用域越小，越容易避免借用冲突。
        let mutable_ref = &mut name;
        mutable_ref.push_str("acean");
    }
    println!("可变引用修改后: {name}");
}

运行与观察

使用 cargo run --bin lesson06_references_slices 可以只运行本节示例。

这里的 --bin 后面写的是 Cargo.toml 中声明的目标名，不是 .rs 文件名。文件名用于组织源码，bin 名用于 Cargo 运行。

建议初学时先直接运行，再修改一两行代码观察编译器提示。Rust 的错误信息通常会指出所有权、类型或借用规则哪里不满足。

逐段解读

不可变引用

let reference = &message; 借用整个字符串并读取。

字符串切片

&message[0..4] 借用字符串前四个字节对应的内容。

数组切片

&numbers[1..4] 借用数组中一段连续元素。

可变引用作用域

把 &mut text 放进小代码块，让借用尽快结束。

专有词语详解

引用 reference

指向某个值的借用，不拥有该值。

&name 是不可变引用。

可变引用 mutable reference

可以修改借来的值。

&mut text 必须配合可变变量使用。

切片 slice

引用集合中连续的一部分。

&numbers[1..4] 借用索引 1 到 3。

字符串切片 &str

指向 UTF-8 字符串内容的一段视图。

字符串字面量的类型就是 &str。

范围 range

start..end 表示左闭右开区间。

0..5 包含 0，不包含 5。

初学者拓展

引用本身也有类型。&String 是借用一个 String，&str 是借用字符串内容的一段。

字符串切片索引按字节计算，不按人眼看到的字符计算。切到 UTF-8 字符中间会 panic。

切片常用于函数参数，因为它既避免复制，又能接受数组、Vec 或字符串的一部分。

当函数只读一段集合时，优先考虑 &[T]。当函数只读字符串时，优先考虑 &str。

常见误区

• 不要把切片当作拥有数据的新集合。它只是借用视图。
• 不要随便用字节索引切中文字符串。中文字符通常占多个字节。
• &mut 借用期间不要再创建其他引用。
• 函数参数写 &String 通常不如 &str 灵活。

进阶练习与参考答案

练习 1：提取首词

要求：写函数返回英文句子的第一个单词。

参考答案：

fn first_word(text: &str) -> &str {
    for (index, byte) in text.bytes().enumerate() {
        if byte == b' ' {
            return &text[..index];
        }
    }
    text
}

fn main() {
    println!("{}", first_word("Rust language"));
}

解释：返回值 &str 借用输入字符串的一部分，没有复制内容。

练习 2：数组切片求和

要求：写函数接收 &[i32] 并求和。

参考答案：

fn sum(values: &[i32]) -> i32 {
    let mut total = 0;
    for value in values {
        total += value;
    }
    total
}

fn main() {
    let numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
    println!("{}", sum(&numbers[1..4]));
}

解释：&[i32] 可以接收数组或 Vec 的连续片段。

练习 3：缩小可变借用

要求：先修改字符串，再打印原字符串。

参考答案：

fn main() {
    let mut text = String::from("Rust");
    {
        let borrowed = &mut text;
        borrowed.push_str(" slice");
    }
    println!("{text}");
}

解释：可变引用离开内部作用域后，原变量可以再次使用。

相关笔记

• Rust学习笔记 05：所有权与借用
• Rust学习笔记 07：结构体和方法