如何生成一个由字母和数字组成的随机字符串？

Question

如何生成一个由字母和数字组成的随机字符串？

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这个问题的第一部分可能很常见，已经有足够的代码示例来解释如何生成一个随机的字母数字字符串。我使用的代码段来自这里。

use rand::{thread_rng, Rng};
use rand::distributions::Alphanumeric;

fn main() {
    let rand_string: String = thread_rng()
        .sample_iter(&Alphanumeric)
        .take(30)
        .collect();

    println!("{}", rand_string);
}

这段代码无法编译，（注：我在使用夜间版本）：

error[E0277]: a value of type `String` cannot be built from an iterator over elements of type `u8`
 --> src/main.rs:8:10
  |
8 |         .collect();
  |          ^^^^^^^ value of type `String` cannot be built from `std::iter::Iterator<Item=u8>`
  |
  = help: the trait `FromIterator<u8>` is not implemented for `String`

好的，生成的元素是u8类型的。因此我猜这是u8类型的数组或向量：

use rand::{thread_rng, Rng};
use rand::distributions::Alphanumeric;

fn main() {
    let r = thread_rng()
        .sample_iter(&Alphanumeric)
        .take(30)
        .collect::<Vec<_>>();
    let s = String::from_utf8_lossy(&r);
    println!("{}", s);
}

这段代码已经编译成功并且可以正常运行！

2dCsTqoNUR1f0EzRV60IiuHlaM4TfK

一切都好，除了我想问问有人能解释一下类型方面到底发生了什么，以及如何进行优化。

问题

.sample_iter(&Alphanumeric) 生成的是 u8 而不是 char 吗？
我该如何避免第二个变量 s ，直接将 u8 解释为一个 utf-8 字符？我猜内存中的表示方式没有任何改变吧？
这些字符串的长度应该始终为 30，我该如何优化掉 Vec 的堆分配？此外，它们实际上可以是 char[] 而不是 String。

- dani

2个回答

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rand::distributions::Alphanumeric文档中的第一个示例显示，如果您想将u8转换为char，则应使用char::from函数进行map：

use rand::{thread_rng, Rng};
use rand::distributions::Alphanumeric;

fn main() {
    let rand_string: String = thread_rng()
        .sample_iter(&Alphanumeric)
        .map(char::from) // map added here
        .take(30)
        .collect();

    println!("{}", rand_string);
}

playground

- pretzelhammer

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Aplet123 · Accepted Answer

.sample_iter(&Alphanumeric)生成的是u8而不是char？

是的，这在rand v0.8中已更改。您可以在0.7.3的文档中查看：

impl Distribution<char> for Alphanumeric

但是在0.8.0的文档中：

impl Distribution<u8> for Alphanumeric

如何避免第二个变量`s`，直接将一个`u8`解释为一个utf-8字符？我猜在内存中的表示并不会改变？有几种方法可以做到这一点，最明显的是将每个`u8`强制转换为一个`char`：

let s: String = thread_rng()
    .sample_iter(&Alphanumeric)
    .take(30)
    .map(|x| x as char)
    .collect();

或者，使用 char 的 From<u8> 实例：

let s: String = thread_rng()
    .sample_iter(&Alphanumeric)
    .take(30)
    .map(char::from)
    .collect();

当然，在这里，因为你知道每个必须是有效的UTF-8，所以你可以使用String::from_utf8_unchecked，它比from_utf8_lossy更快（尽管可能与as char方法速度相同）:

let s = unsafe {
    String::from_utf8_unchecked(
        thread_rng()
            .sample_iter(&Alphanumeric)
            .take(30)
            .collect::<Vec<_>>(),
    )
};

如果因为某些原因，您觉得unsafe有问题并且希望保持安全，那么可以使用较慢的String::from_utf8，并unwrapResult以获得恐慌而不是UB（即使代码永远不应该恐慌或UB）：

let s = String::from_utf8(
    thread_rng()
        .sample_iter(&Alphanumeric)
        .take(30)
        .collect::<Vec<_>>(),
).unwrap();

这些字符串的长度应始终为30。我如何优化Vec的堆分配？此外，它们实际上可以是char[]而不是字符串。

首先，相信我，你不想使用字符数组。它们很难处理。如果您想要一个栈字符串，请使用u8数组，然后使用std::str::from_utf8或更快的std::str::from_utf8_unchecked函数（仅当您知道将生成有效的utf8时才可用）。

至于如何优化堆分配，请参考this answer。基本上，需要一些技巧/丑陋的方法（例如制作自己的函数，将迭代器收集到30个元素的数组中）。

一旦常量泛型最终稳定下来，就会有一个更加优美的解决方案。