【Rust】Rust学习

文档：Rust 程序设计语言 - Rust 程序设计语言 简体中文版 (bootcss.com)

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第一章入门

入门指南 - Rust 程序设计语言 简体中文版

第二章猜猜看游戏

猜猜看游戏教程 - Rust 程序设计语言 简体中文版 (bootcss.com)

// 导入库
use std::io;
use std::cmp::Ordering;
use rand::Rng;

fn main() {
    println!("Guess the number!");
    
    // 生成一个随机数，范围在[1, 100],，需要在配置文toml中加依赖
    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);

    // loop循环
    loop {
        println!("Please input your guess.");

        // 定义一个可变变量，加mut是可变的，不加mut是不可变的
        let mut guess = String::new();

        // 读一行数据到guess中，返回值是Result(枚举，成员是Ok和Err)
        // Result 拥有expect方法
        // 如果 io::Result 实例的值是 Err，expect 会导致程序崩溃，并显示当做参数传递给 expect 的信息。
        // 如果 read_line 方法返回 Err，则可能是来源于底层操作系统错误的结果。如果 io::Result 实例的值是 Ok，expect 会获取 Ok 中的值并原样返回。
        io::stdin().read_line(&mut guess)
            .expect("Failed to read line");

        // Rust 允许用一个新值来 隐藏 （shadow） guess 之前的值
        // String 实例的 trim 方法会去除字符串开头和结尾的空白字符。
        // 字符串的 parse 方法 将字符串解析成数字。
        // parse也是有返回值，成功的话就是返回num，失败则继续输入
        let guess: u32 = match guess.trim().parse() {
            Ok(num) => num,
            Err(_) => continue,
        };

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

        // 用match来匹配
        match guess.cmp(&secret_number) {
            Ordering::Less => println!("Too small!"),       // guess < secret_number
            Ordering::Greater => println!("Too big!"),
            Ordering::Equal => {
                println!("You win!");                       // 匹配，跳出循环
                break;
            }
        }
    }
}

代码量不大，学了不少语法

测试

第三章常见编程概念

3.1 变量与可变性

变量不可改

fn main() {
    println!("Hello, world!");
    let i = 3;
    println!("i = {}", i);
    i = 23;                 // 变量不可以更改
    println!("i = {}", i);
}

结果

 可变变量，可以修改

fn main() {
    println!("Hello, world!");
    let mut i = 3;
    println!("i = {}", i);
    i = 23;
    println!("i = {}", i);
}

变量与常量的区别

（1）不允许对常量使用mut;

（2）声明常量使用 const 关键字而不是 let，并且 必须 注明值的类型；

（3）常量可以在任何作用域中声明；

（4）常量只能被设置为常量表达式，而不能是函数调用的结果，或任何其他只能在运行时计算出的值。

const MAX_POINTS : u32 = 100_100;

隐藏（Shadowing）

fn main() {
    let x = 5;

    let x = x + 1;

    let x = x * 2;

    println!("The value of x is: {}", x);
}

隐藏与将变量标记为 mut 是有区别的。当不小心尝试对变量重新赋值时，如果没有使用 let 关键字，就会导致编译时错误。通过使用 let，我们可以用这个值进行一些计算，不过计算完之后变量仍然是不变的。

mut 与隐藏的另一个区别是，当再次使用 let 时，实际上创建了一个新变量，我们可以改变值的类型，但复用这个名字。

3.2 数据类型

标量类型 标量（scalar）类型代表一个单独的值。Rust 有四种基本的标量类型：整型、浮点型、布尔类型和字符类型。

整数

长度	有符号	无符号
8-bit	i8	u8
16-bit	i16	u16
32-bit	i32	u32
64-bit	i64	u64
128-bit	i128	u128
arch	isize	usize

整形字面值

数字字面值	例子
Decimal	98_222
Hex	0xff
Octal	0o77
Binary	0b1111_0000
Byte (u8 only)	b'A'

浮点型

Rust 也有两个原生的 浮点数（floating-point numbers）类型，它们是带小数点的数字。Rust 的浮点数类型是 f32 和 f64，分别占 32 位和 64 位。默认类型是 f64，因为在现代 CPU 中，它与 f32 速度几乎一样，不过精度更高。

Rust 中的所有数字类型都支持基本数学运算：加法、减法、乘法、除法和取余。

fn main() {
    // 加法
    let _sum = 5 + 10;

    // 减法
    let _difference = 95.5 - 4.3;

    // 乘法
    let _product = 4 * 30;

    // 除法
    let _quotient = 56.7 / 32.2;

    // 取余
    let _remainder = 43 % 5;
}

布尔型

正如其他大部分编程语言一样，Rust 中的布尔类型有两个可能的值：true 和 false。Rust 中的布尔类型使用 bool 表示。

字符类型

在 Rust 中，拼音字母（Accented letters），中文、日文、韩文等字符，emoji（绘文字）以及零长度的空白字符都是有效的 char 值。Unicode 标量值包含从 U+0000 到 U+D7FF 和 U+E000 到 U+10FFFF 在内的值。不过，“字符” 并不是一个 Unicode 中的概念，所以人直觉上的 “字符” 可能与 Rust 中的 char 并不符合。

fn main() {
    let c = 'z';
    let z = 'ℤ';
    let heart_eyed_cat = '';
}

复合类型

复合类型（Compound types）可以将多个值组合成一个类型。Rust 有两个原生的复合类型：元组（tuple）和数组（array）

元组是一个将多个其他类型的值组合进一个复合类型的主要方式。元组长度固定：一旦声明，其长度不会增大或缩小。

使用包含在圆括号中的逗号分隔的值列表来创建一个元组。元组中的每一个位置都有一个类型，而且这些不同值的类型也不必是相同的。

fn main() {
    let tup: (i32, f64, u8) = (500, 6.4, 1);

    let tup = (500, 6.4, 1);

    let (x, y, z) = tup;

    println!("The value of y is: {}", y);


    let x: (i32, f64, u8) = (500, 6.4, 1);

    let _five_hundred = x.0;          // 解构
    let _six_point_four = x.1;        // 解构
    let _one = x.2;                   // 解构

}

另一个包含多个值的方式是 数组（array）。与元组不同，数组中的每个元素的类型必须相同。Rust 中的数组与一些其他语言中的数组不同，因为 Rust 中的数组是固定长度的：一旦声明，它们的长度不能增长或缩小。

Rust 中，数组中的值位于中括号内的逗号分隔的列表中。

fn main() {
    let a = [1, 2, 3, 4, 5];

    
    let months = ["January", "February", "March", "April", "May", "June", "July",
    "August", "September", "October", "November", "December"];

    

    let a: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
    let first = a[0];
    let second = a[1];

    let index = 3;

    let element = a[index];

    println!("The value of element is: {}", element);
}

3.3 函数如何工作

和C++大同小异，这里不同的是具有返回值的函数

fn five() -> i32 {
    // 没有return
    // 没有分号
    5
}

fn main() {
    let x = five();

    println!("The value of x is: {}", x);
}

3.4 注释

不赘述

3.5 控制流

if-else

fn main() {
    let number = 6;
    // 注意没有括号
    if number % 4 == 0 {
        println!("number is divisible by 4");
    } else if number % 3 == 0 {
        println!("number is divisible by 3");
    } else if number % 2 == 0 {
        println!("number is divisible by 2");
    } else {
        println!("number is not divisible by 4, 3, or 2");
    }
}

在let语句中使用if

fn main() {
    let condition = true;
    let number = if condition {
        5
    } else {
        6
    };

    println!("The value of number is: {}", number);
}

if 的每个分支的可能的返回值都必须是相同类型

循环语句

Rust 有三种循环：loop、while 和 for。

loop

fn main() {
    let mut counter = 0;

    let result = loop {
        counter += 1;

        if counter == 10 {
            break counter * 2;
        }
    };

    println!("The result is {}", result);
}

while

fn main() {
    let mut number = 3;

    while number != 0 {
        println!("{}!", number);

        number = number - 1;
    }

    println!("LIFTOFF!!!");
}

for

fn main() {
    let a = [10, 20, 30, 40, 50];

    for element in a.iter() {
        println!("the value is: {}", element);
    }


    for number in (1..4).rev() {
        println!("{}!", number);
    }
    println!("LIFTOFF!!!");
}

第四章认识所有权

所有权（系统）是 Rust 最为与众不同的特性，它让 Rust 无需垃圾回收（garbage collector）即可保障内存安全。因此，理解 Rust 中所有权如何工作是十分重要的。