为什么在Rust中不能将两个字符串连接起来而不需要引用其中一个字符串？

Question

这有效：

let hello = "Hello ".to_string();
let world = "world!";

let hello_world = hello + world;

但是这个不会：

let hello = "Hello ".to_string();
let world = "world!".to_string();

let hello_world = hello + world;

但是这个确实会：

let hello = "Hello ".to_string();
let world = "world!".to_string();

let hello_world = hello + &world;

是否因为String需要指向第二个String的原始字符串切片的指针？如果是这样，为什么呢？

- dnshio

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而且要明确的是，绝对可以在没有Deref强制转换的情况下连接两个字符串。 - Shepmaster

Answer 1

答案分为两部分。

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第一部分是使用Add trait实现来涉及+。它仅适用于以下情况：

impl<'a> Add<&'a str> for String

因此，仅在以下情况下字符串连接才起作用：

• 左侧是一个String
• 右侧可以强制转换为&str

注意：与许多其他语言不同，加法操作将消耗左侧参数。

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因此，第二部分是关于期望使用&str时可以使用哪些参数的类型？

显然，可以直接使用&str：

let hello = "Hello ".to_string();
let hello_world = hello + "world!";

否则，对实现了Deref<&str>的类型的引用将起作用，而String正好实现了这个接口，因此&String也能起作用：

let hello = "Hello ".to_string();
let world = "world!".to_string();

let hello_world = hello + &world;

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其他实现呢？它们都有问题。

• impl<'a> Add<String> for &'a str需要在前面添加，这比追加效率低
• impl Add<String> for String 没有必要消耗两个参数，一个就足够了
• impl<'a, 'b> Add<&'a str> for &'b str 隐藏了无条件的内存分配

最终，这种非对称的选择可以通过 Rust 哲学中尽可能明确来解释。

或者更明确地说，我们可以通过检查操作的算法复杂度来解释这个选择。假设左侧大小为 M，右侧大小为 N，则：

• impl<'a> Add<&'a str> for String 是 O(N)（摊销）
• impl<'a> Add<String> for &'a str 是 O(M+N)
• impl<'a, 'b> Add<&'a str> for &'b str 是 O(M+N)
• impl Add<String> for String 是 O(N)（摊销）……但是需要为此额外分配/克隆右侧。

- Matthieu M.

Answer 2

标准库实现了以下功能：

impl<'a> Add<&'a str> for String

正如你所注意到的那样，你只能将&str添加到String中。

这有以下优点：

• 使用&str片段
• 使用&String（因为它会解引用为&str）
• 保留已添加的旧字符串

- Neikos