Julia 中的 String 是字符的有序序列。正如手册所指出的:“当然,真正的麻烦在于有人追问字符究竟是什么。”
这些复杂之处大多会在 Chars 概念中更详细地讲到,这里先简要说明:
一般来说,字符串用双引号 " " 括起来。
单引号 ' ' 只用于 Chars。
也可以使用三引号 """ """,这样字符串内部可以直接使用 " 而无需转义。
更重要的是,多行字符串中多余的缩进会被去掉。
julia> """
Multiline
"""
"Multiline\nString\n"
和从 C 开始的大多数语言一样,Julia 用反斜杠 \ 进行转义:
\n。\$(见下文)。原则上,字符串可以像数组一样索引:
julia> s[1], s[5]
('J', 'a')
对 “Julia” 这样的 ASCII 字符串来说,这显然没问题,但这样会忽略世界上大多数语言。
以《贝奥武夫》中的一个字符为例,这部作品用古英语写成,距今约 1500 年。
“Hrōðgār” 显然是 7 个字符,但它们并不都是 ASCII。
julia> king = "Hrōðgār"
"Hrōðgār"
julia> length(king)
7
julia> isascii(king)
false
# collect() converts to a Char vector:
julia> collect(king)
7-element Vector{Char}:
'H': ASCII/Unicode U+0048 (category Lu: Letter, uppercase)
'r': ASCII/Unicode U+0072 (category Ll: Letter, lowercase)
'ō': Unicode U+014D (category Ll: Letter, lowercase)
'ð': Unicode U+00F0 (category Ll: Letter, lowercase)
'g': ASCII/Unicode U+0067 (category Ll: Letter, lowercase)
'ā': Unicode U+0101 (category Ll: Letter, lowercase)
'r': ASCII/Unicode U+0072 (category Ll: Letter, lowercase)
这样索引一个字符串,开头还挺顺利,但到某个地方就会出问题:
julia> king[3]
'ō': Unicode U+014D (category Ll: Letter, lowercase)
julia> king[4]
ERROR: StringIndexError: invalid index [4], valid nearby indices [3]=>'ō', [5]=>'ð'
问题在于,这样索引数的是_字节_,而对于非 ASCII 字符串来说,字节和字符并不是一一对应的。
一个 Unicode/UTF-8 字符最多可能需要 4 个字节来表示,Chars 概念会进一步探讨这一点。
很多语言用 + 作为字符串拼接运算符,但 Julia 不是这样。
至少它的错误信息还挺有用。
julia> "s1 " + "s2"
ERROR: MethodError: no method matching +(::String, ::String)
The function `+` exists, but no method is defined for this combination of argument types.
String concatenation is performed with *
julia> "s1 " * "s2"
"s1 s2"
string() 函数可以拼接任意数量的字符串。
julia> string("lots ", "of ", "bits")
"lots of bits"
join() 函数也能做到这一点,而且还能接收一个字符串数组,用指定的分隔符把它们拼接起来(默认为 "")。
julia> join(["lots", "of", "bits"], "_")
"lots_of_bits"
注意,字符串是不可变的,拼接过程会发生复制。 因此,在循环中反复拼接效率很低,更好的做法是把片段收集到一个数组里,最后再一次性拼接起来。
很简单:
julia> repeat("Abc", 5)
"AbcAbcAbcAbcAbc"
很多语言都有把计算得到的值插入字符串的办法,不过对于什么语法最好,各家分歧极大。
在 Julia 中,插值前面要加 $。
julia> myvar = 42
42
julia> "myvar evaluates to $myvar"
"myvar evaluates to 42"
julia> r = 5.3
5.3
julia> "A circle of radius $r has area $(π * r^2)"
"A circle of radius 5.3 has area 88.24733763933729"
如果省略括号会产生歧义,就必须加上括号;而单个标识符后面跟空白时,括号可以省略。
要在字符串里包含 $,就把它转义为 \$。
注意这个限制:目前的插值不支持格式化,比如指定显示几位小数。
@sprintf()为了更精细地控制字符串的组装,Julia 从 C(以及之后的好几种语言:维基百科列出了大约 30 种)借鉴了 sprintf 函数。
在 Julia 中,它以 macro 的形式实现在 Printf 模块里,因此带有 @ 前缀。
julia> using Printf
julia> r = 5.3
5.3
julia> @sprintf("A circle of radius %.1f has area %.2f", r, π * r^2)
"A circle of radius 5.3 has area 88.25"
为了简单起见,本节只介绍那些返回新字符串、不修改输入的函数。
很多函数都有一个加上 ! 后缀的对应版本,会就地修改输入。
一个字符串有多长? 有时候,这取决于你怎么数。
最简单的情况是 ASCII 字符串,每个字符占 1 个字节。
julia> string_asc = "Julia"
"Julia"
julia> length(string_asc)
5
julia> sizeof(string_asc)
5
length() 函数返回_字符_数,sizeof() 函数返回_字节_数。
换成其他字符集时,这个区别就变得重要了:
julia> king = "Hrōðgār"
"Hrōðgār"
julia> length(king)
7
julia> sizeof(king)
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编程中常见的操作是:把一长串字符串按照一个或多个字符组成的分隔符拆成若干段。
最通用的做法是用 split() 函数。
分隔符默认是(任意)空白,也可以另行指定。
julia> split("my little string")
3-element Vector{SubString{String}}:
"my"
"little"
"string"
julia> split("My_snake_case_string", "_")
4-element Vector{SubString{String}}:
"My"
"snake"
"case"
"string"
这些例子把字符串拆成了更小的_字符串_。 而把字符串拆成_字符_是另一种操作。
字符串里是否包含某个子串?
奇怪的是,有两个函数可以做这个判断:occursin() 和 contains(),它们只在参数顺序上不同。
julia> needle = "Julia"
"Julia"
julia> haystack = "Python, Julia and R"
"Python, Julia and R"
julia> occursin(needle, haystack)
true
julia> contains(haystack, needle)
true
如果想更精确地判断位置:
julia> startswith(haystack, "Python")
true
julia> endswith(haystack, "Python")
false
要取得子串的起始和结束下标,我们有好几个函数:
findfirst()findlast()findprev()findnext()julia> findfirst(needle, haystack)
9:13
要替换子串,用 x => y 语法列出各项改动。
julia> replace("abc", "a"=>"b", "b"=>"c", "c"=>"a")
"bca"
从 Julia 1.7 开始,replace 函数可以接受任意数量的改动,并保证在替换过程中每个字符最多只被修改一次。
x => y 这种语法叫作 pair,它是 Julia 中一种重要的类型,Dicts and Pairs 概念会讲到更多细节。
我们经常需要去掉字符串开头、结尾或两端的空白。
做这件事的函数有 lstrip()(左)、rstrip()(右)和 strip()(两端)。
julia> strip("\n\t useful_bit\n\n")
"useful_bit"
这些函数的名字基本上一看就懂:
julia> s = repeat("aBcD ", 5)
"aBcD aBcD aBcD aBcD aBcD "
julia> uppercase(s)
"ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD "
julia> lowercase(s)
"abcd abcd abcd abcd abcd "
julia> titlecase(s) # Initial letter of each word uppercase
"Abcd Abcd Abcd Abcd Abcd "
在本练习中,你将处理日志行。
每行日志都是一个字符串,格式如下:"[<LEVEL>]: <MESSAGE>"。
日志级别共有三种:
INFOWARNINGERROR你有三个任务,每个任务都会接受一行日志,并要求你对其做相应的处理。
实现message函数,返回日志行中的消息:
julia> message("[ERROR]: Invalid operation")
"Invalid operation"
开头和结尾的所有空白字符都应被移除:
julia> message("[WARNING]: Disk almost full\r\n")
"Disk almost full"
实现log_level函数,返回日志行的日志级别,且应以小写形式返回:
julia> log_level("[ERROR]: Invalid operation")
"error"
实现reformat函数,重新格式化日志行:把消息放在最前面,日志级别紧随其后并放在括号中:
julia> reformat("[INFO]: Operation completed")
"Operation completed (info)"
注意: 本练习中的所有字符串都是英文,且仅限于 ASCII 字符集。后续的概念将让你有机会处理 Unicode 字符。