8.5.0. 本章內容

第八章主要講的是Rust中常見的集合。Rust中提供了很多集合類型的數據結構，這些集合可以包含很多值。但是第八章所講的集合與數組和元組有所不同。

第八章中的集合是存儲在堆內存上而非棧內存上的，這也意味著這些集合的數據大小無需在編譯時就確定，在運行時它們可以動態地變大或變小。

本章主要會講三種集合：Vector、String和HashMap（本文）

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8.5.1. 什么是HashMap

HashMap的形式是HashMap<K,V>，其中K代表鍵(key)，V代表值(value)。HashMap以鍵值對的形式存儲數據，一個鍵對應一個值。很多語言都支持這樣的集合數據結構，但是不一定是這個叫法，比如說C#中相同概念的數據結構叫字典(dictionary)。

HashMap的內部實現使用了Hash函數，中文叫哈希函數，這個函數決定了如何在內存中存儲鍵與值。

在Vector中我們使用索引來訪問數據，但有的時候你想要的是通過鍵（鍵可以是任何數據類型）來尋找數據，而不是通過索引（或者說你不清楚這個數據在哪個索引）。這種情況就可以使用HashMap。

需要注意的是，HashMap是同構的，也就是說在一個HashMap中，所有的鍵必須是同一類型，所有的值必須是同一類型。

8.5.2. 創建HashMap

• 由于HashMap不常用，所以Rust并沒有把它集成到預導入模塊(Prelude)，使用前需要引入HashMap，在代碼開頭寫上：use std::collections::HashMap;
• 創建空的HashMap使用Hash::new()函數
• 添加數據使用insert()方法

看個例子：

use std::collections::HashMap;  fn main() {  let mut scores:HashMap<String, i32> = HashMap::new();  
}

在這里創建了一個名為scores的變量來存儲HashMap，由于Rust是強語言類型，它必須知道你在HashMap里存儲什么數據類型。又因為沒有前后文可供編譯器推斷，所以在聲明時就必須把HashMap里鍵和值的數據類型顯式聲明出來，在代碼中就是scores的鍵被設為了String類型，值被設為了i32類型。

當然，如果你在后文給這個HashMap上添加了數據，Rust就會根據添加的數據類型自動推斷鍵和值的數據類型。添加數據使用insert()方法。例子如下：

use std::collections::HashMap;  fn main() {  let mut scores = HashMap::new();  scores.insert(String::from("dev1ce"), 0);
}

因為在第5行往scores里添加了鍵值對，且鍵String::from("dev1ce")是String類型，值0是i32(Rust默認整數是i32)類型，所以編譯器就會自己推斷出scores是一個HashMap<String, i32>類型的HashMap，因此第四行在聲明時就不需要顯式聲明了。

8.5.3. 將兩個Vector合為一個HashMap

在元素類型為元組的Vector上使用collect方法，可以使用HashMap。換個說法，假如你有兩個Vector，這兩個Vector上的所有值都有一一對應關系，這個時候就可以使用collect方法，把一個Vector里的數據作為鍵，另一個作為值，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.iter().zip(initial_scores.iter()).collect();  
}

• player這個Vector是用來存儲選手名字的，里面的元素是String類型
• initial_scores這個Vector是用來存儲每個選手對應的得分的
• player.iter()和initial_scores.iter()是兩個Vector的遍歷器，使用.zip()方法就可以創建一個元組的數組，player.iter().zip(initial_scores.iter())就是創建一個player中的元素在前，initial_scores中的元素在后的元組數組，想換元素位置就可以把代碼中的兩個迭代器呼喚位置即可。然后再使用.collect()方法來把元組轉化為HashMap。
• 最后要注意的一點是.collect()它支持轉換為很多數據結構，如果聲明時不顯式聲明其類型程序就會報錯，這里就指明了類型是HashMap<_, _>，<>中的兩個數據類型編譯器可以根據代碼（也就是找兩個的Vector的數據類型）來推斷，所以這里可以寫_占位符讓它自行推斷。

8.5.4. HashMap和所有權

對于實現了Copy trait的數據類型（例如i32在內的絕大多數簡單數據類型），值會被復制到HashMap中，原先的變量仍然可用。對于沒有實現的（例如String），所有權會被交給HashMap。

如果將值的引用插入到HashMap，值本身就不會移動。在HashMap的有效期間，被引用的值必須保持有效。

8.5.5. 訪問HashMap中的值

訪問值可以使用get方法。get方法的參數是HashMap的鍵，返回值是Option<&V>這個枚舉。看個例子：

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"),  };  
}

• 首先創建了一個空的HashMap叫做scores，然后又通過insert方法往里面添加了兩個鍵值對(“dev1ce”, 0)和(“Zywoo”, 100)，鍵類型是String，值類型是i32。
• 然后又聲明了名為player_name的String變量，其值為"dev1ce"。
• 接著就通過HashMap上的get方法在scores找player_name（&表示引用）這個鍵所對應的值，但是get方法返回的是Option枚舉，所以這里先把這個Option枚舉值賦給score后面再來解包。
• 最后使用了match表達式來處理score，如果找到了對應的值，score這個枚舉類型就會是變體Some，把Some所關聯的值綁定在score上，然后再打印出來。如果找不到，score這個枚舉類型就會是變體None，這個時候就會打印"Player not found"。

輸出：

0

8.5.6. 遍歷HashMap

遍歷HashMap一般使用for循環。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);  }  
}

這個for循環使用的是HashMap的引用，也就是&scores,因為通常遍歷之后還要繼續使用這個HashMap，所以使用引用就不會失去所有權，前面的(k,v)是一個模式匹配，第一個值就是鍵，這里賦給了k;第二個是值,這里賦給了v。

輸出：

Zywoo: 100
dev1ce: 0