初心者，自学Racket有个问题搞不懂，求帮助

Question

想请问一下怎么样增加或删除原来 string 的元素？

A string is a fixed-length array of characters.字符串是固定长度的字符数组。

为什么要固定长度？要删除元素都像这样生成新的 string ，徒然增加开销

(define str "hello world")
(let ([str (string-append          ;拼接字符串
             (substring str 0 4)   ;取前半部分
             (substring str 5))])  ;取后半部分
  str)                             ;=>"hell world"

我试着把字符串转换成 mutable list 或者 hashtable 来操作，很麻烦

fp为了避免副作用，尽量保持变量的不变性？为什么Racket的 string 不能像rust、C++一样用成员函数：

let s = String::from("hello world");
s.remove(4);

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在racket的data-lib库里面发现了gvector(可增长向量)以及Skip Lists(可以修改元素，但没有list->skip-list这种函数，需要手动创建)。还想看看各位hacker们是怎么解决这个问题的

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在Racket（以及大多数Scheme和Common Lisp方言）中，字符串是不可变的，这意味着你不能直接修改一个已存在的字符串。设计上这样的原因在于：

1. 函数式编程理念：正如您提到的，函数式编程风格强调避免副作用，确保数据结构的不变性有助于简化程序状态管理和并行计算。

2. 效率考量：尽管生成新字符串看起来增加了开销，但在许多情况下，编译器和运行时可以优化字符串操作，比如共享不变部分的内存，从而减少实际开销。另外，不可变数据结构允许缓存和重用，对于长时间运行的应用程序或需要大量字符串处理的场景是有益的。

3. 安全性和并发性：由于字符串不可变，在多线程环境中使用它们更安全，不会出现竞态条件问题。

对于您的需求，如果您确实希望对字符串进行增删操作，可以将其转换为可变序列类型，例如list或者vector，然后进行修改。但请注意，这通常仅限于需要频繁修改的情况，因为转换本身也会有开销。

下面是一个将字符串转换为可变向量，并进行元素删除的例子：

#lang racket

(require racket/vector)

(define str "hello world")

; 将字符串转换为可变向量
(define mutable-str (vector->mutable-vector (string->list str)))

; 删除第四个字符（Racket中的索引从0开始）
(vector-delete! mutable-str 3)

; 转换回字符串
(define new-str (list->string (vector->list mutable-str)))

(new-str) ; 输出: "hell wrld"

然而，大部分时候，您仍然会遵循Lisp系语言的习惯，通过组合、拼接等操作来处理字符串，而不是直接修改它们的内容。如需在不改变原始字符串的情况下模拟类似成员函数的操作，您可以创建辅助函数：

(define (remove-char-at str index)
  (let-values ([(prefix suffix)
                (split-at (string->list str) (+ index 1))])
    (list->string (append prefix (rest suffix)))))

(define str "hello world")
(remove-char-at str 4) ; 输出: "hell wrld"

总之，Racket中的字符串设计符合其函数式编程语言的设计哲学，虽然它没有提供像C++或Rust那样的直接修改字符串内容的方法，但这有利于保证程序的简洁性和安全性。