如何在不分配内存的情况下将 Vec 分成两部分？

Question

我正在寻找类似于slice::split_at_mut的函数。我们将其命名为split_at，并具有以下签名：

pub fn split_at<T>(v: Vec<T>, mid: usize) -> (Vec<T>, Vec<T>)

以至于

let v = vec![1, 2, 3, 4];
let (first, second) = split_at(v, 2);
assert_eq!(first, vec![1, 2]);
assert_eq!(second, vec![3, 4]);

该函数不应分配任何内存，只需将向量拆分为两个部分。由于生成的向量不会被修改，因此您无需担心容量。

仅夜间可用的方法Vec::into_raw_parts似乎很有前途，但我使用的是稳定版本渠道，不允许使用这样的方法。

- nalzok

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编译器如何知道何时释放已分配的内存？ - Shepmaster

@Shepmaster 嗯...我还没有考虑过这个问题。也许当first和second都超出它们的作用域时，它可以回收内存？你的问题提醒我，即使Vec::into_raw_parts已经稳定，我可能也不应该使用它，因为如果在second之前删除first，则second可能引用一个悬空指针。 - nalzok

要检测两个作用域的退出，您需要某种引用计数。然后，您只是在重新发明bytes。 - rodrigo

Answer 1

按照您的要求，无法使用 Vec 实现您提出的请求。 Vec 表示对分配内存的唯一所有权。当一个 Vec 超出其作用域时，该内存将被释放。

如果您可以做到您所要求的，那么您会：

1. 释放一块内存两次（即起始内存块）
2. 释放一个未分配的内存块（在内存中间的某个地方）

这两种情况都是 内存不安全 的，而 Rust 正是为了防止这种情况而设计的。

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您可能来自具备垃圾回收机制的编程语言，这也是在 Rust 中解决同一问题的方法之一。

Bytes crate 提供了一个类似于向量的引用计数类型，称为 Bytes（对于其他情况则称为 BytesMut）：

use bytes::Bytes; // 1.0.1

fn main() {
    let v = Bytes::from(vec![1, 2, 3, 4]);
    let (first, second) = v.split_at(2);
    assert_eq!(first, vec![1, 2]);
    assert_eq!(second, vec![3, 4]);
}

- Shepmaster

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吹毛求疵：由于Vec存在于堆上，技术上可能会泄漏内存，这是安全的。然而，内存泄漏肯定是不可取的。 - nalzok

Answer 2

虽然不完全符合我的需求，但split_off已经足够接近了。

let mut vec = vec![1, 2, 3];
let vec2 = vec.split_off(1);
assert_eq!(vec, [1]);
assert_eq!(vec2, [2, 3]);

回答自己的问题

pub fn split_at<T>(mut v: Vec<T>, mid: usize) -> (Vec<T>, Vec<T>) {
    let remainder = v.split_off(mid);
    (v, remainder)
}

- nalzok