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2022,越来越多的公司开始用Rust来重构项目了,如微软重构windows内核,rust成为Linux内核驱动的最佳支持语言,马斯克的X公司也用Rust重构人工智能,Boss的招聘条件开始加上会Rust优先,越来越多的爱码仕们也在悄咪咪地练习borrow checker,某天要是看见同事对着屏幕发飙:什么玩意儿,不倒腾了!,没错!也许他正在学习Rust的路上。
Rust 入门从打印开始,通常可使用println! 宏在标准 IO 输出显示。使用非常简单,只可在占位符{}的位置输出对应的变量的值。
fn main() {
// Hello, world!
println!("Hello, world!");
println!("number: {} string: {}", 1, "hello");
}
Rust 的基本类型与 C/C++非常相似,但命名变量类型名更加精确,非常容易知晓变量所占的内存空间大小。基本类型有:
i8, i16, i32, i64, i128, f32, f64, boolu8, u16, u32, u64, u128
fn main() {
// 定义一个 u8 类型
let val: u8 = 0xff;
// 定义一个 u16 类型, 在一个代码范围内相同相同名字的变量,实际上不是上一个变量了,
let val: u16 = 0x1234;
// 定义一个 u32 类型, `_`符号认为该变量可能不会使用,因此编译时不报警
let _val8: u32 = 0x12345648;
// 定义一个 u64 类型
let _val: u64 = 0x1234567812345678;
// 定义一个 u128 类型
let _val: u128 = 0x12345678123456781234567812345678;
// 定义一个 i8 类型, 类型会自动推导出
let _val = 127 as i8;
// 定义一个 i32 类型,类型会自动推导出
let _val = 250i32;
// 定义一个 i64 类型,类型会自动推导出
let _val = 123456_i64;
// 定义一个 i64 类型,类型会自动推导出
let _val = 1000_000_000 as i64;
// 定义一个 i128 类型, 类型会自动推导出
let _val = 1000_000_100_111 as i128;
// 定义一个 f64 类型,类型会自动推导出,浮点数默认为 f64类型
let _val = 1.001_33;
// 定义一个 f32 类型,类型会自动推导出
let _val = 1.010_33 as f32;
// 定义一个字符串切片
let _num = "123";
// 将字符串切片解析为 i32 类型
let _num: i32 = _num.parse().unwrap();
// 定义一个字符串
let _num = String::from("456.6");
// 将字符串解析为 f32 类型
let _num = _num.parse::<f32>().unwrap();
// 为 u32 类型重新定义一个别名
type U32 = u32;
let _val: U32 = 0x1234;
let _val = 0x1234 as U32;
// 定义一个 f32 的浮点数
let _vf32: f32 = 3.14;
// 浮点数默认为 f64 类型
let _vf64 = 3.14;
}
Rust的 结构体和枚举非常灵活,struct内部的属性能指定为任意类型,如普通的基本类型,枚举等,甚至零大小类型。enum也非常灵活,在C/C++的基础上,增加类型附带的值,能非常直接得描述对象的逻辑,提供了抽象能力,然而并不会带来内存或效率的损耗。元组类型通常用在一些对属性名不重要的场合,类似Python中元组的概念。参考以下代码了解Rust的struct和enum和元组的特点。
use std::mem::size_of;
use std::mem::size_of_val;
// 定义一个 Man 的结构体,包含两个变量
mod people{
use crate::Gender;
// 定义一个 Man 的结构体,指定为 pub 属性
pub struct Man{
// 定义 age 属性,指定为私有属性,模块外不能访问
age: u32,
// 定义 name 属性,指定为 pub 属性,模块外能直接访问
pub name: String,
// 定义 gender 属性,指定为 pub
pub gender: Gender,
}
// 构造一个 pub 函数, 使用该函数生成 Man 对象
pub fn new_man(age: u32, name: &str, gender: Gender) -> Man{
Man{
age: age,
name: name.to_string(),
gender: gender
}
}
}
// 定义一个 Mode 的结构体,内部 mode 的属性为模板 T 指定
struct Mode<T>{
mode: T,
}
// 定义一个 Water 的结构体,大小为0
struct Water;
// 定义 Gender 枚举,有三个属性
enum Gender {
Man,
Femel,
Others,
}
#[derive(Debug)]
enum Color{
Red = 0xff0000,
Green = 0x00ff00,
Others
}
// 定义一个 Pregnant 的枚举,只有一个属性,属性中附带一个 i8 的变量,
// 表示 Baby 的数量
enum Pregnant{
Baby(i8),
}
// 定义一个 Fruit 的枚举, 内部包含的属性,附带 T 类型的数据
enum Fruit<T>{
Apple(T),
Grape(T)
}
struct Tuple(i8, i32, String, Color);
fn main() {
let man = people::new_man(20, "hunter", Gender::Man);
println!("man's name: {}", man.name);
// age 是私有变量,不能在模块外面访问
// println!("man's age: {}", man.age);
let mode:Mode<bool> = Mode { mode: true };
println!("mode: {}", mode.mode);
// 构造一个 water 的变量,并打印变量的大小
let water = Water;
println!("Water size: {}", size_of_val::<Water>(&water));
println!("Water size: {}", size_of::<Water>());
// 构造一个 Gender 的枚举变量,并初始化值
let gender = Gender::Man;
println!("gender size: {}", size_of_val::<Gender>(&gender));
// 构造一个 Color 的枚举变量,并初始化值
let color = Color::Red;
println!("Color size: {}", size_of_val::<Color>(&color));
// 构造一个 Pregnant 的枚举,并初始化值
let baby = Pregnant::Baby(2);
let Pregnant::Baby(number) = baby;
println!("Enum Pregnant size: {}", size_of_val::<Pregnant>(&baby));
println!("baby: {}", number);
// 构造一个 Fruit 的枚举值,并初始化值
let apple: Fruit<Color> = Fruit::Apple(Color::Red);
// 根据 内部值的类型打印细节
match apple {
Fruit::Apple(c) => println!("Apple color: {:?}", c),
Fruit::Grape(c) => println!("Grape color: {:?}", c),
}
// 构造一个 元组,并打印
let tuple = Tuple(127, -1, "Tuple String".to_string(), Color::Red);
println!("tuple: {} {} {} {:?}", tuple.0, tuple.1, tuple.2, tuple.3);
}
在Rust的枚举中,非常重要的默认枚举类型如Option<T>,Result<T,E>等也经常使用在日常开发中。
Rust的条件判断语句有if、if-else、if-else if-else、match、if let 等语句,与C/C++最大的不同是,这些语句都能像函数一样返回数据。参考如下实例简单理解。
fn main() {
let result = true;
// if 后面无需增加括号(),但必须添加代码块符号{}
if result {
println!("Result is true");
}
else {
println!("Result is false")
}
let number = 4;
if number == 4{
println!("number == 4");
}
let count = 10;
// if 判断里面只能为 bool 类型,不会针对数字隐式转换
// if count { // count 是 i32 类型, 不是 bool 类型,所以会编译报错
if count > 0 {
println!("count > 0");
}
// if 语句可以返回数值,类似 C/C++ 的三元操作: bool r = true? false: true;
let _r = if result == true {
false
}
else {
true
};
// match 类似 C/C++ 的switch 语句,但是match 要求必须完全枚举所以得可能,否则编译报错
// match 匹配也可以返回一个值,可以使用也可以省略返回的
let r = match count {
// 匹配转向符为 => 末尾添加,
10 => println!("count is 10"),
// 必须匹配剩余的可能性
_v => println!("count is {}", _v),
};
let r: Option<i32> = Some(1);
// if let 语句,根据匹配结果取出内部的数据
if let Some(v) = r {
println!("Some: {}", v)
}
}
Rust的循坏语句也非常丰富,常用的有loop``while``for,特殊一点的有wile let,非常实用,参考如下代码简单了解特性
fn main() {
let arr: [i32; 10] = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
for v in arr {
println!("{}", v);
}
let mut max = i32::MAX;
for i in 0..arr.len() {
if max < arr[i] {
max = arr[i];
}
};
let mut idx = 0;
let len = loop {
if idx < arr.len(){
println!("{}", arr[idx]);
idx = idx + 1
}
else {
break idx
}
};
let mut idx = 0;
while idx < arr.len() {
println!("{}", arr[idx]);
idx += 1;
}
let mut s = Some(1);
// 当 s 为some时候能进入循坏,否则不进入循坏
while let Some(i) = s {
println!("once");
s = None;
}
}
Rust的函数定义与C/C++稍许不同,Rust对函数定义和调用的顺序不做要求,也无需预定义,使用关键字fn表示为函数定义,返回使用->指定,函数内部的返回使用return关键字或最后执行的语句所带的值作为返回值。同时像C++一样支持函数模板,但更加简单易用。参考如下代码了解函数定义的特性。
fn test(num: i32) -> i32 {
println!("val: {}", num);
num
}
fn max(v1: i32, v2: i32) -> i32 {
if v1 > v2 {
v1
}
else if (v1 == v2) {
return v1
}
else {
v2
}
}
// 定义简单的重载函数,生成同不的类型的参数的函数
fn fun<T>(t: T) {
}
// ! 表示该函数永远也不会返回
fn infinite() ->!{
loop {
}
}
fn main() {
let _t1 = test(1);
let _max = max(1, 2);
fun::<i32>(1);
fun::<&str>("1");
infinite()
}
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