4.3 集合类型：物证保管室

4.3 集合类型：物证保管室

本节摘要：介绍三大主力集合 Vec、String、HashMap 的创建、增删查改惯用法，重点讲清两件事：迭代时不转移所有权（借用法），以及"在遍历中修改集合"这一高频败诉案件的合规改法。读完你能按访问模式选对集合并写出遍历安全的代码。

三大主力速览

let mut exhibits = Vec::new();              // 动态数组
exhibits.push("指纹");
exhibits.push("鞋印");
let first = exhibits[0];                    // 越界会 panic
let safe = exhibits.get(5);                 // 返回 None，不崩

let mut title = String::from("卷宗");
title.push_str("173");
title.push('号');

use std::collections::HashMap;
let mut map = HashMap::new();
map.insert("办案人", "张法官");
if let Some(who) = map.get("办案人") {
    println!("负责人：{}", who);
}
​

所有权联动

push 传入的是值的所有权——元素进保管室，原件失效；for 遍历默认也拿所有权。只想查看时借用：

for e in &exhibits { print!("{} ", e); }     // 借用，exhibits 仍可用
for e in &mut exhibits { e.push_str("!"); }  // 可变借用，就地改
​

高频败诉案件：遍历中修改

for e in &exhibits {
    if e.len() > 2 { exhibits.push("新证物"); }  // E0502
}
​

遍历持有只读借用，push 要可变借用，铁律冲突。合规改法三选：先收集再修改（collect 成新 Vec 后 extend）、用索引 while 循环并控制下标、或改用 drain 与 retain 这类"按规则批量处理"的 API。retain 尤其适合过滤场景：exhibits.retain(|e| e.len() <= 2);

要点回顾

• get 返回 Option，与第 4.2 节判例衔接，比下标索引安全；
• for 加 & 借用遍历是最常用形态，所有权版本留给消费场景；
• 遍历与修改不可并存，先收集或用 retain 类 API；
• String 是 UTF-8 字节流，字符操作走 chars 迭代器。

四大容器的选型判决

判定次序建议：先 Vec，除非被两种需求之一逼走——需要按键查找（换 Map），需要两端进出（换 Deque）。Map 内部再按"是否需要有序遍历或范围查询"选 B 树版。哈希版默认使用抗 DoS 的 SipHash，键查询安全但偏慢；键是整数或短字符串且为内部数据时，可在依赖里换哈希器提速，这属于发布期优化，不在初稿考虑。

entry：一次拿齐写权限

"查不到就插入"是保管室最高频的业务，朴素写法会因借用重叠被驳回，entry 是法定解。

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut tally: HashMap<String, u32> = HashMap::new();
    let words = ["盗", "窃", "盗", "赃", "窃", "盗"];

    for w in words {
        *tally.entry(w.to_string()).or_insert(0) += 1;   // 单次可变借用完成查改
    }
    for (k, v) in &tally {
        println!("{} 出现 {} 次", k, v);
    }
    // 输出：盗 3 次 / 窃 2 次 / 赃 1 次（HashMap 遍历序不定）
}
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对照写法 if let Some(n) = tally.get_mut(k) { *n += 1 } else { tally.insert(...) }：功能相同，但两次借用之间理论上别的线程可改表（单线程下编译器仍会放行前一版吗——会，但可读性已输）。entry 把"检查与写入"合并成一个原子步骤，语义与性能双赢。

String 与 &str：保管室里的两份文书

String 是持有堆缓冲的产权证，&str 是指向 UTF-8 字节序列的旁听证。中文处理最容易踩的坑是按字节索引："证物甲".len() 得 9（字节），而 "证物甲".chars().count() 得 3。字符串不支持 s[1] 这种写法，E0600 出庭，因为字节边界可能切开一个字符。需要第 n 个字符的正确姿势是 s.chars().nth(n)，返回 Option——越界是正常可能而不是异常。切子串用 &s[a..b] 时若 a、b 不在字符边界上，运行期 panic。这些约束的共同源头只有一条：Rust 把字符串定义为 UTF-8 字节序列，不做隐式编解码。

迭代器三段式：保管室的取物流程

fn main() {
    let shelf = vec![String::from("甲001"), String::from("乙002"), String::from("甲003")];

    let jia: Vec<String> = shelf
        .into_iter()                                  // ① 转移产权的迭代
        .filter(|s| s.starts_with("甲"))              // ② 惰性筛
        .map(|s| format!("[{}]", s))                  // ② 惰性变换
        .collect();                                   // ③ 收尾物化
    println!("{:?}", jia);                            // ["[甲001]", "[甲003]"]
}
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iter / iter_mut / into_iter 分别对应借读、借写、夺取三种迭代形态，collect 决定最终容器与错误策略。三段式"转换→惰性操作→物化"是集合处理的通用骨架，性能上与手写循环等价（零成本抽象，编译器会展开），可读性却高出一档。保管室一节的所有案例，事后都值得改写成三段式再对照一遍。