第十章 · 集合与迭代器

Vec：会自己长大的数组

日常用得最多的集合是 Vec（vector，向量）——大白话是「能自动扩容的数组」。元素在堆上排成连续的一排，栈上还是那张熟悉的提货单。它遵守第四章的全部规矩：Vec 是谁的值，谁离场它就带着所有元素一起归还，一个不漏。

let mut scores = Vec::new();     // 空的；类型靠后面的用法推断
scores.push(90);                 // 从此编译器知道是 Vec<i32>
scores.push(85);
println!("{}", scores[0]);       // 90；越界访问会 panic（第九章说的「立刻停下」）
println!("{:?}", scores.get(10)); // None；get 返回 Option，越界不炸，自己选

两种取元素的姿势对应两种哲学：方括号快但越界就 panic，.get() 返回 Option 把「可能没有」摆成明牌。拿不准用哪个？想想第九章的分场景口诀：「理论上不该越界」用方括号，「越界是正常情况」用 get。

HashMap：键查值的柜子

第二个常客是 HashMap（哈希表）：存一堆「键 → 值」对，按键秒查：

use std::collections::HashMap;

let mut prices = HashMap::new();
prices.insert(String::from("苹果"), 5);
prices.insert(String::from("螃蟹"), 40);

match prices.get("苹果") {
    Some(p) => println!("苹果 {} 元", p),
    None => println!("没这货"),
}

注意 insert 收的是 String 不是 &str——所有权过户进了 map，从此键归 map 管，这正符合「一个值一个主人」：柜子里存的东西，柜子负责归还。get 照例返回 Option。还有个偷懒组合技 prices.entry(key).or_insert(0)：「有这个键就给我现有值，没有就插个 0 再给我」，做计数统计时一行顶五行。

迭代器：不写循环的循环

真正的重头戏是迭代器（iterator）。先看传统写法和新写法的对照——把一组分数翻倍再筛出及格的：

let scores = vec![90, 55, 85, 40];

// 新写法：一条流水线
let passed: Vec<i32> = scores
    .iter()                    // 变成迭代器：只读纸条，遍历元素
    .map(|x| x * 2)            // 每个元素翻倍
    .filter(|x| *x >= 60)      // 留下及格的
    .collect();                // 收拢成新的 Vec

中间 |x| x * 2 这种写法是闭包（closure）——大白话是「临时定义的一行小函数」，竖线里是参数。迭代器方法一个接一个，像流水线工位：map 负责变形，filter 负责把关，collect 负责打包出厂。

有个反直觉但重要的性质：迭代器是惰性的——只写 .map(...).filter(...) 什么都不发生，直到 collect（或别的消费方法）真正来取货，整条流水线才开动，而且只开一遍。编译器甚至会在你误写一条没人消费的流水线时提醒你：这玩意白写了。

for 循环里的所有权细节

普通的 for 循环，括号里放什么，决定了元素以什么身份交到你手上——这正是第四、五章规则的日常应用：

• for x in &v：借来只读看，循环完 v 还能用；
• for x in &mut v：借来逐个改，v 还是你的；
• for x in v：整个 Vec 过户给循环，元素一个个被你「消费」，循环完 v 就没了。

在别的语言里「遍历的同时往集合里塞东西」是著名翻车现场（迭代器失效）；Rust 里它编译不过——迭代器拿着只读纸条期间，你申请不到可改纸条，第五章的排他规矩自动护驾。

工具箱齐了：Vec 装一排，HashMap 装一柜，迭代器负责流水作业。但你可能注意到一个问题：map 能处理 Vec<i32> 也能处理 Vec<String>，println! 什么类型都能打印——这些「什么类型都行」的能力是怎么写出来的？答案是泛型和 trait，下一章见。