Rust 学习笔记

参考自Rust 程序设计语言 简体中文版

1. Hello world

2. Cargo（Rust 的构建系统和包管理器）

使用 Cargo 创建项目

Cargo 配置文件

Cargo 目录结构

构建并运行 Cargo 项目

发布（release）构建

Cargo 常用命令

• cargo build：构建项目
• cargo run：一步构建并运行项目
• cargo check：在不生成二进制文件的情况下构建项目来检查错误（比 cargo run 快得多）

3. 【小项目】猜数游戏

原地址

准备一个新项目（工程目录）

使用 crate 来增加更多功能

Cargo.lock 文件确保构建是可重现的

更新 crate 到一个新版本

Code：猜数游戏

use std::io;
use std::cmp::Ordering;
use rand::Rng;

fn main() {
    println!("Guess the number!");

    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..101);

    loop {
        println!("请输入一个数字");

        let mut guess = String::new();

        io::stdin()
            .read_line(&mut guess)
            .expect("Failed to get the number!");

        let guess: u32 = match guess.trim().parse() {
            Ok(num) => num,
            Err(_) => continue,
        };

        println!("You guessed: {}", guess);

        match guess.cmp(&secret_number) {
            Ordering::Less => println!("Too small!"),
            Ordering::Greater => println!("Too big"),
            Ordering::Equal => {
                println!("You win!");
                break;
            }
        }
    }
}

4. Rust 基础

4.1 变量和可变性

常量

隐藏（Shadowing）

4.2 数据类型

Rust 必须指定数据类型

标量类型

1. 整型
   
   

2. 浮点型（整数除法为地板除）
   

3. 布尔型
   

4. 字符型（size为4个字节；字符单引号'，字符串双引号" ）
   

复合类型

1. 元组
   

2. 数组
   

4.3 函数

1. 参数
   

2. 语句和表达式

   • 语句不返回值；而表达式会计算出一个值
   • 注意：表达式的结尾没有分号。如果在表达式的结尾加上分号，它就变成了语句，而语句不会返回值

3. 函数返回值

4.4 注释

• //

4.5 控制流：if与循环

if 表达式

1. 基础
   
   
   
2. 在 let 语句中使用 if
   

loop 循环

1. 基础
   
2. 带标签的 loop 循环
   • 用于在嵌套循环中 break 或 continue 指定循环

3. 从 loop 循环返回值

while 循环

for 循环（遍历集合）

5. 所有权

5.1 什么是所有权

栈（Stack）与堆（Heap）

所有权规则

变量作用域

String 类型

内存与分配

变量与数据交互的方式（一）：移动（move，直接转移）

变量与数据交互的方式（二）：克隆（clone，深复制）

只在栈上的数据：拷贝

所有权与函数

• 向函数传递值可能会移动或者复制：对于实现 copy 的是复制，否则为转移！

返回值与作用域

5.2 引用与借用

• 在任意给定时间，下面情况只能存在一种：1、要么 只能有一个可变引用；2、要么 只能有多个不可变引用
• 引用必须总是有效的（不能制造悬垂引用）

引用（&ref）

可变引用（&mut ref）

悬垂引用（Dangling References）

5.3 Slice 类型

引入

字符串 Slice

字符串字面值就是 slice（牢记此特性！）

字符串 slice 作为参数（而不是将 String 引用作为参数）

• 传入 slice 作为参数：my_fn(&my_string[idx1..idx2])

其他类型的 slice

6. 结构体

6.1 结构体的定义和实例化

结构体定义、创建实例

创建实例：字段初始化简写语法

创建实例：结构体更新语法

• 注意：结构体中的“移动”（用到了任意一个未实现 copy trait类型的数据）与“克隆”（只使用了实现 copy trait类型的数据）特性！！！
  

元组结构体

类单元结构体

结构体数据的所有权

6.2 结构体示例程序（打印结构体的内容，dbg）

示例：打印矩形的面积

通过派生 trait 来打印结构体的内容

6.3 方法（method）

6.3.1 定义方法

6.3.2 与结构体字段同名的方法

• 读取：&self
• 修改：&mut self
• 获取所有权：self

6.3.3 带有多个参数的方法

6.3.4 多个 impl 块

6.3.5 关联函数

• 应用：（不是方法的）关联函数经常被用作返回一个结构体新实例的构造函数，这些函数的名称通常为 new
• 举例：在 String 类型上定义的 String::from 函数

6.4 小结

7. 枚举和模式匹配

7.1 枚举的定义

7.1.1 基本概念

7.1.2 枚举的简洁用法：构造函数

7.1.3 枚举的优势：处理不同类型和数量的数据

• 枚举成员的类型：字符串、数字类型、结构体、枚举
• 注意：在未将标准库枚举引入当前作用域中时，可以创建与标准库中同名的枚举！

7.1.4 在枚举中定义方法

7.2 Option 枚举