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= Standard Collections
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https://doc.rust-lang.org/book/ch08-00-common-collections.html[Link zum Buch]
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== `Vec<T>` - Vektoren
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Vektoren kennt man ja aus C++ als dynamische Alternative zu Arrays.
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Es ist quasi eine Linked List, die beliebig erweiterbar bzw. manipulierbar ist.
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Wie in der Überschrift zu sehen, sind sie typspezifisch, man kann also nur Daten eines einzigen Typs in diese Liste speichern.
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Wie benutze ich jetzt so einen Vector?
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Hier einfach mal eine Übersicht:
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[source, rust]
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// -- Erstellen --
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// Mit dem vec!-Pragma
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let v = vec![1, 2, 3];
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let v = vec![0; 5]; // 5 Nullen
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// Mit new() (mit mut, damit wir gleich etwas zufügen können)
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let mut v: Vec<i32> = Vec::new();
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// -- Updaten --
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// Push
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v.push(1);
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v.push(2);
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v.push(3);
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v.push(4);
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v.push(5);
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// -> [1,2,3,4,5]
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// Pop, returnt ein Optional<T>
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v.pop(3);
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v.pop(4);
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// -> [1,2,3]
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// Insert
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v.insert(1, 9); // -> [1,9,2,3]
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// Remove
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v.remove(1); // -> [1,2,3]
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// -- Lesen --
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// Über Index
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let second: &i32 = &v[1];
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// Mit get() (gibt ein Option<&T>)
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// Hat den Vorteil, dass es nicht einfach paniced.
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match v.get(2) {
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Some(value) => {...}
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None => (),
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}
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// -- Drüber iterieren --
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// mut natürlich nur, wenn wir es verändern wollen
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// Wir brauchen hier aber * zum Dereferenzieren!
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for i in &mut v {
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*i += 50;
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}
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=== Achtung, Scope
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Wenn ein Vector aus dem Scope fällt, wird er zusammen mit seinem Inhalt gedropped.
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Blöd, wenn man Referenzen auf Elemente aus dem Vector hat.
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=== Ownership
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Wenn `push()` ausgeführt wird, findet ein mutable borrow statt und das kommt mit allen Eigenheiten wie vorher.
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Alle Referenzen, die vorher über Index oder `get()` genommen wurden, sind dann ungültig.
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Das liegt daran, dass es by `push()` passieren kann, dass neue Speicher reserviert und genutzt werden muss, falls die Elemente nicht mehr nebeneinander passen.
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=== Lifehack: Enum für verschiedene Datentypen
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Ein Vector kann nur einen Datentypen aufnehmen?
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Der Datentyp kann aber auch ein Enum sein!
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Also wenn mal ein String neben Zahlen gespeichert werden soll: Einfach einen Enum mit beiden Varianten anlegen.
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=== Weiteres
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Es gibt auch hier Slices und noch eine Menge Tricks.
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Die https://doc.rust-lang.org/std/vec/struct.Vec.html[Dokumentation zum Vector] ist da wahrscheinlich sehr hilfreich.
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== Strings
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Strings eine Collection?
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Klar, wie in C ja auch.
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Es gibt im Core eigentlich nur `str`, also ein Slice.
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Der `String`-Typ kommt aus der Standard-Lib und ist einfacher zu nutzen.
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In den meisten Programmiersprachen kennt man ja `toString()`, hier ist es natürlich `to_string()` und für alle Typen definiert, die den Trait `Display` implementiert haben.
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Das gilt zum Beispiel auch für String-Literale, man kann also `str` ganz einfach in einen `String` umwandeln, indem man `"text".to_string()` aufruft.
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Natürlich funktioniert auch `String::from("text")`.
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String sind UTF-8 encoded, also egal mit was man sie bewirft, es sollte klappen.
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Allerdings ist das Handling deshalb etwas kompliziert.
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Rust fasst das ganz gut am Ende der Seite zusammen mit
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[quote]
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To summarize, strings are complicated.
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Hier wieder eine Übersicht zur Nutzung:
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[source, rust]
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// -- Erstellen --
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// String::from()
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// "Hello ".to_string() macht das selbe
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let mut s = String::from("Hello ");
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// -- Manipulieren --
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// push_str()
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// Hier wird kein Ownership übergeben!
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// Sollte "world" in einer Variable stehen, ist sie danach weiter nutzbar.
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s.push_str("world");
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// -> Hello World
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// push(), für einen einzelnen Character
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s.push('!');
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// +
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// Ist etwas tricky. Der Methodenkopf sieht so aus:
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// fn add(self, s: &str) -> String
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// Also wird Ownership von s1 übergeben und s2 offensichtlich magisch von &String zu &str.
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// Somit ist danach auch s1 nicht mehr gültig.
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let s1 = String::from("Hello ");
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let s2 = String::from("world!");
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let s3 = s1 + &s2;
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// Es geht auch mit noch mehr Elementen!
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// Damit das aber nicht zu unübersichtlich wird, gibt es format!
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let s1 = String::from("Schere");
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let s2 = String::from("Stein");
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let s3 = String::from("Papier");
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let s4 = format!("{}, {}, {}", s1, s2, s3);
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// Hier wird kein Ownership übergeben!
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=== Indexing
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Aus Python z.B. kennt man ja `"Hallo"[0] -> H`.
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In Rust geht das nicht.
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Das liegt am Aufbau der String, dass sie eben UTF-8 verwenden und `String` eigentlich nur ein `Vec<u8>` ist.
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Das macht das ganze ordentlich schwierig.
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=== Slicing
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Ist immer eine schlechte Idee, außer man weiß exakt wie lang die einzelnen Zeichen (in Byte) des Strings sind.
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Im Englischen ist es normalerweise 1 Byte pro Zeichen, Umlaute sind schon 2, und so weiter.
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Sollte man außversehen ein Zeichen "durchschneiden" (also nur 1 Byte eines "ü" im Slice haben), gibt es eine Runtime Panic.
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=== Iterieren
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Über einem String iterieren geht ganz ok.
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[source, rust]
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for c in "hallo".chars() {
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println!("{}", c);
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}
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// Ist für europäische Sprachen absolut geeignet.
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// Bei Hindi wird es schon wieder eklig.
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for b in "hallo".bytes() {
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println!("{}", b);
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}
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// Wirft eben die einzelnen u8 raus.
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Wenn wir "grapheme" haben wollen (Was anscheinend sowas wie "volle Zeichen" sind, mehr als nur char), gibt es keine eingebaute Funktion aber crates, die das lösen.
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== HashMaps
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Der Erlöser der Programmierer und Lösung jeder Aufgabe bei der Bewerbung, die "O(n)" enthält.
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Oder so ähnlich.
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Nutzung:
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[source, rust]
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// Das hier ist für die "Abkürzungen"
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use std::collections::HashMap;
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// -- Erstellen --
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// iter(), zip() und collect()
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// collect() kann in alles mögliche wandeln, deshalb muss der Typ anggeben werden.
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let woerter = vec![String::from("eins"), String::from("zwei"), String::from("drei")];
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let zahlen = vec![1, 2, 3];
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let mut zahlwort: HashMap<_, _> = woerter.into_iter().zip(zahlen.into_iter()).collect();
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// Einfach normal
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let mut zahlwort = HashMap::new();
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// -- Nutzung --
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// insert()
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// Ownership wird bei den Strings übergeben
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zahlwort.insert(String::from("eins"), 1);
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zahlwort.insert(String::from("zwei"), 2);
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zahlwort.insert(String::from("drei"), 5);
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zahlwort.insert(String::from("drei"), 3); // Überschreibt vorheriges
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// get()
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// Hier wird kein Ownership übergeben
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let testwort = String::from("eins");
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let eins_oder_none = zahlwort.get(&testwort); // -> Optional
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// entry()
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// Checkt, ob etwas da ist und kann im Zweifel etwas einfügen
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zahlwort.entry(String::from("vier")).or_insert(4);
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// entry kann auch genutzt werden, um den bisherigen Eintrag upzudaten
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let bisher = zahlwort.entry(String::from("vier")).or_insert(4); // &mut i32
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*bisher += 1;
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// Drüber Iterieren
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for (key, value) in &zahlwort {
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println!("{}: {}", key, value);
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}
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// Sehr selbsterklärend
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=== Ownership
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Falls Key oder Value kein Copy Trait haben, wird der Ownership übergeben. Strings sind also danach ungültig.
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== Hausaufgaben
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Das Buch gibt uns hier ein paar Aufgaben, die wir jetzt lösen können:
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* Den Median aus einer Liste finden. Erst sortieren, dann den mittleren Wert.
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* Wörter zu "pig-latin" machen. Wenn erster Buchstabe ein Vokal ist, wird "-hay" angehängt, wenn es ein Konsonant ist, wird er ans Ende angefügt (nach "-") und "ay" angehängt.
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* Eine kleine Befehlszeile mit Befehlen wie "Add Name to Sales" und Ausgabe.
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Vielleicht werde ich sie irgendwann mal lösen, dann landet der Code hier.
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=== Aufgabe 1
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[source, rust]
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fn main() {
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let mut list = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
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list.sort();
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let mid = list.len() / 2; // integer divide
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println!("{}", list[mid]);
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}
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