切片和数组有什么区别？

Question

为什么在这个例子中 &[u8] 和 &[u8; 3] 都可以？

fn main() {
    let x: &[u8] = &[1u8, 2, 3];
    println!("{:?}", x);

    let y: &[u8; 3] = &[1u8, 2, 3];
    println!("{:?}", y);
}

The fact that &[T; n] can coerce to &[T] is the aspect that makes them tolerable.

为什么&[T; n]可以强制到&[T]？在其他什么情况下会发生这种强制转换？

Answer 1

[T; n] 是一个长度为 n 的数组，表示为 n 个相邻的 T 个实例。

&[T; n] 纯粹是对该数组的引用，表示为指向数据的瘦指针。

[T]是一个slice，一个unsized类型；它只能通过某种形式的间接使用。

&[T]，称为切片，是一种大小类型。它是一个 胖指针 ，表示为指向第一项的指针和切片的长度。

因此，数组的长度在编译时已知，而切片长度是运行时的事情。数组目前在 Rust 中是第二 class 公民，因为不可能形成数组泛型。 [T; 0]、[T; 1]、&c. 的各种特征有手动实现，通常最多 32 个；由于这个限制，切片更普遍有用。 &[T; n] 可以强制到 &[T] 的事实是使他们可以容忍的方面。

对于 [T; 3] 有一个 fmt::Debug 的实现，其中 T 实现了 Debug，对于 &T 有另一个实现，其中 T 实现了 fmt::Debug，因此 u8 实现了 Debug，&[u8; 3] 也实现了。

Why can &[T; n] coerce to &[T]? In Rust, when does coercion happen?

它会在需要时强制执行，其他时候不会强制执行。我可以想到两种情况：

有些东西需要一个 &[T] 而你给它一个 &[T; n] 它会默默地强制执行；
当你在 [T; n] 上调用 x.starts_with(…) 时，它会观察到 [T; n] 上没有这样的方法，因此 autoref 开始发挥作用并尝试 &[T; n] ，这没有帮助，然后强制开始发挥作用，它尝试 &[T]，它有一个名为 starts_with.

片段 [1, 2, 3].starts_with(&[1, 2]) 展示了两者。

Answer 2

Why can &[T; n] coerce to &[T]?

另一个答案解释了为什么&[T; n]应该强制转换为&[T]，这里我将解释编译器如何计算出&[T; n] 可以强制转换为 &[T]。

有four possible coercions in Rust:

传递性。
- 如果 T 强制转换为 U 并且 U 强制转换为 V，则 T 强制转换为 V.
指针弱化：
- 去除可变性：&mut T → &T 和 *mut T → *const T
- 转换为原始指针：&mut T → *mut T 和 &T → *const T
Deref trait:
- 如果 T: Deref<Target = U>，则 &T 通过 deref() 方法
- （类似地，如果 T: DerefMut，则 &mut T 通过 deref_mut() 强制转换为 &mut U）
Unsize trait:
- 如果 Ptr 是 "pointer type"（例如 &T、*mut T、Box、Rc 等） , 和 T: Unsize<U>, 然后 Ptr<T> 强制转换为 Ptr<U>.
- Unsize 特征自动实现：
  - [T; n]: Unsize<[T]>
  - T: Unsize<Trait> 其中 T: Trait
  - struct Foo<…> { …, field: T }: Unsize< struct Foo<…> { …, field: U }>，前提是 T: Unsize<U>（以及一些使编译器的工作更容易的条件）
- （Rust 将 Ptr<X> 识别为 "pointer type"，如果它实现 CoerceUnsized。实际规则表述为，“if T: CoerceUnsized<U> 然后 T 强制转换为 U”。）

&[T; n] 强制转换为 &[T] 的原因是规则 4：(a) 编译器为每个 [T; n] 生成实现 impl Unsize<[T]> for [T; n]，以及 (b) 引用&X 是指针类型。使用这些，&[T; n] 可以强制转换为 &[T].

Answer 3

我根据 kennytm 和 Chris Morgan 的回答创建了这张图片。它描述了各种概念：

切片和数组有什么区别？

What is the difference between a slice and an array?

arrays

rust

slice

coercion