Rust 语法笔记 - 技术栈

变量绑定（声明变量）

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let 变量名: 类型 = 变量值;
let 变量名 = 变量值[类型];
// 整型 默认 i32；浮点 默认 f64

所有的 let 绑定都必须尾接;，代码块也不例外。

mut

可以通过重新声明的方式来改变变量类型

可以下划线改善数字的可读性

声明常量

const / static
除了string字面量，其他类型的 static 必须显示声明类型 &'static str

原生类型 primitives

标量类型 scalar type

* 有符号整数（signed integers）

i8、i16、i32、i64、i128 和 isize（指针宽度）

* 无符号整数（unsigned integers）

u8、u16、u32、u64、u128 和 usize（指针宽度）

* 浮点数（floating point）

f32、f64

* 字符（char）

char 单个 Unicode 字符，如 'a'，'α' 和 '∞'（每个都是 4 字节）

* 布尔型（bool）

bool 只能是 true 或 false

* 单元类型（unit type）

()。其唯一可能的值就是 () 这个空元组

尽管单元类型的值是个元组，它却并不被认为是复合类型，因为并不包含多个值。

复合类型 compound type

数组（array）

如 [1, 2, 3]

类型标记 [类型; 长度]

切片 slice

长度不定

类型标记 &[T]

slice 可以用来借用数组的一部分

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slice[0]
slice.len()

数组可以自动被借用成为 slice &数组名

元组（tuple）

如 (1, true)

元组可以解构赋值

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let foo = Foo { x: (1, 2), y: 3 };
let Foo { x: (a, b), y } = foo;

可以通过下标访问 元组名.0

单个元素的元组需要补一个逗号, 与带括号的字面量区分开

元组可以嵌套

函数可以使用元组来返回多个值

自定义类型

结构体 struct

元组结构体相当于具名元组
C 语言风格结构体

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struct 结构名 {
    属性名1: 类型,
    属性名2: 类型,
}

单元结构体（unit struct）
不带字段，在泛型中很有用

.. 解构结构体只会添加还没有设置的元素

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let point: Point = Point { x: 10.3, y: 0.4 };
let bottom_right = Point { x: 5.2, ..point };
// (5.2, 0.4)

let Point { x: left_edge, y: top_edge } = point;
// left_edge top_edge 分别取到 x，y 的值
let Pair(integer, decimal) = Pair(1, 0.1);

枚举 enum

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enum WebEvent {
    // 一个 `enum` 可以是单元结构体（称为 `unit-like` 或 `unit`），
    PageLoad,
    PageUnload,
    // 或者一个元组结构体，
    KeyPress(char),
    Paste(String),
    // 或者一个普通的结构体。
    Click { x: i64, y: i64 }
}

访问枚举值

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// 方法一：
WebEvent::PageLoad

// 方法二：
use WebEvent::{PageLoad};
// or
// use WebEvent::*;
let xxx = PageLoad; // 等价于 WebEvent::PageLoad

分支判断枚举

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match event {
    WebEvent::PageLoad => println!("page loaded"),
    WebEvent::PageUnload => println!("page unloaded"),
    // 从 `enum` 里解构出 `c`。
    WebEvent::KeyPress(c) => println!("pressed '{}'.", c),
    WebEvent::Paste(s) => println!("pasted \"{}\".", s),
    // 把 `Click` 解构给 `x` and `y`。
    WebEvent::Click { x, y } => {
        println!("clicked at x={}, y={}.", x, y);
    },
}

枚举默认值从0开始

显示赋值

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enum Color {
    Red = 0xff0000,
    Green = 0x00ff00,
    Blue = 0x0000ff,
}

使用时可进行类型转化来访问值

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Color::Red as i32

enum 的一个常见用法就是创建链表

类型系统

类型转换

Rust 不提供原生类型之间的隐式类型转换

通过 as 显示的类型转化

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someVar as u32

当把任何类型转换为无符号类型 T 时(数据范围不匹配)，会不断加上或减去 (std::T::MAX + 1)直到值位于新类型 T 的范围内。

实际实现是：从最低有效位（LSB，least significant bits）开始保留 8 位，然后剩余位置，直到最高有效位（MSB，most significant bit）都被抛弃。
当把无符号类型转化为等长的有符号类型，最高位为1时标记为负数详情查阅计算机原理-补码相关内容
#![allow(overflowing_literals)] 不显示类型转换产生的溢出警告。
rust 1.45 以后，将浮点数转化为无符号整数，超出上限会直接转化为最大值；低于下限会直接取 0。

因为若按上述方法转化会让结果难以预料。

但依然可以使用 .to_int_unchecked::<u8>() 维持原来的转化方式

字面量

可通过后缀方式声明其类型

整数默认 u32

浮点数默认 f64

类型推断

可以根据赋予的值，来推断类型

减少显示声明类型

Vec 可以通过传入数据的类型确定其类型

别名 type

可以使用 type 对类型进行别名。

但必须采用大驼峰的命名方式

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type Inch = u64;

可以使用 #[allow(non_camel_case_types)] 屏蔽此规则

类型转化方法

最一般的转换会用到 From 和 Into 两个 trait。

From 与 Into

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impl From<i32> for Number {
    fn from(item: i32) -> Self {
        Number { value: item }
    }
}
let num = Number::from(30);

Into trait 就是把 From trait 倒过来而已

已经写 From 后，便不再需要写 Into 了

同into的类型也不需要注明

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let int = 5;
let num: Number = int.into();

TryFrom 与 TryInto

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use std::convert::TryFrom;
use std::convert::TryInto;

TryFrom 和 TryInto trait 用于易出错的转换，也正因如此，其返回值是 Result 型。

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impl TryFrom<i32> for EvenNumber {
    type Error = ();

    fn try_from(value: i32) -> Result<Self, Self::Error> {
        if value % 2 == 0 {
            Ok(EvenNumber(value))
        } else {
            Err(())
        }
    }
}

Ok()
Err()

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let result: Result<EvenNumber, ()> = EvenNumber::try_from(8)
let result: Result<EvenNumber, ()> = 8i32.try_into();

ToString 与 FromStr

实现 fmt::Display trait，它会自动提供 ToString

调用 ToString

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circle.to_string()

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use std::string::ToString;
impl ToString for Circle {
    fn to_string(&self) -> String {
        format!("Circle of radius {:?}", self.radius)
    }
}

只要对目标类型实现了 FromStr trait，就可以用 parse 把字符串转换成目标类型。

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// 两种提供类型的方式
let parsed: i32 = "5".parse().unwrap();
let turbo_parsed = "10".parse::<i32>().unwrap();

表达式

代码块也是表达式，所以它们可以用作赋值中的值。

代码块中实际执行的 最后一个表达式 将作为代码块的返回

注意：不要加分号。加了分号就是普通语句，最会代码块中就没有执行的表达式，因而会返回()

流程控制

if/else

条件不需要用括号包裹

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if n < 0 {
    print!("{} is negative", n);
} else if n > 0 {
    print!("{} is positive", n);
} else {
    print!("{} is zero", n);
}

if else 本质上也是代码块，因此也可以用于赋值

loop

loop 无限循环

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loop {
	···
    if 条件 {
        // 跳过这次迭代的剩下内容
        continue;
    }
    if 条件 {
        // 退出循环
        break;
    }
}

循环设置标签

continue、break 可以通过标签直接影响外层循环

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'outer: loop {
	'inner: loop {
		break 'outer;
	}
}

可以通过break 表达式; 为 loop 设置返回值。

用途：尝试一个操作直到成功为止

while

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while 条件 {
}

for

使用区间标记 a..b 可以创建一个迭代器
a..=b 包含b

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for n in 1..101 {
}

for 循环默认会使用 into_iter 函数

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for name in names.iter()
for name in names.into_iter()
for name in names.iter_mut()

迭代器的方法 into_iter、iter 、iter_mut

iter - 在每次迭代中借用集合中的一个元素。这样集合本身不会被改变，循环之后仍可以使用。

into_iter - 会消耗集合。在每次迭代中，集合中的数据本身会被提供。一旦集合被消耗了，之后就无法再使用了，因为它已经在循环中被 "移除"（move）了。

iter_mut - 可变地（mutably）借用集合中的每个元素，从而允许集合被就地修改。

match

match 会检查匹配覆盖

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match number {
   // 匹配单个值
   1 => println!("One!"),
   // 匹配多个值
   2 | 3 | 5 | 7 | 11 => println!("This is a prime"),
   // 试一试 ^ 将 13 添加到质数列表中
   // 匹配一个闭区间范围
   13..=19 => println!("A teen"),
   // 处理其他情况
   _ => println!("Ain't special"),
}

match 解构方式

解构元组

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match triple {
    // 解构出第二个和第三个元素
    (0, y, z) => println!("First is `0`, `y` is {:?}, and `z` is {:?}", y, z),
    // `..` 可用来忽略元组的其余部分
    (1, ..)  => println!("First is `1` and the rest doesn't matter"),
    _      => println!("It doesn't matter what they are"),
}

解构枚举

枚举中的元组也可通过上法解构

解构指针
现在还不懂指针，先跳过？？？

match 卫语句（guard）

可以加上 match 卫语句（guard）来过滤分支。

给匹配增加额外的if条件判断

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match pair {
	// "if x == y" 是一个卫语句
    (x, y) if x == y => println!("These are twins"),
    (x, y) if x + y == 0 => println!("Antimatter, kaboom!"),
    (x, _) if x % 2 == 1 => println!("The first one is odd"),
    _ => println!("No correlation..."),
}

match 重新绑定

在 match 中，若间接地访问一个变量，则不经过重新绑定就无法在分支中再使用它。

@ 符号用来绑定变量到名称

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match age {
  n @ 1  ..= 12 => println!("I'm a child of age {:?}", n),
}

if let

判断let是否绑定成功

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// 若 `let` 将 `number` 解构成 `Some(i)`，则执行
if let Some(i) = number {
  println!("Matched {:?}!", i);
}

// 匹配枚举
if let Foo::Bar = b {
    println!("b is foobar");
}

直接使用 if Foo::Bar==a，需要注明 #[derive(PartialEq)]

while let

与上类似

可以简化循环与match的组合代码

函数

默认与代码块的返回逻辑相同

但可以 return 提前返回

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fn 函数名(参数: 类型, ···) -> 返回类型 () {
	···
	[return xxx]
}

方法

依附于对象的函数

方法在 impl 代码块中定义。

通过关键字 self 来访问对象中的数据和其他。

self 为 self: Self 的语法糖（sugar）其中 Self 是方法调用者的类型。
&self 是 self: &Self 的语法糖
&mut self 为 self: &mut Self

self：会消耗本身

&self：引用 self

&mut self：可变引用 self

加入到方法的参数中

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impl Point {
    fn origin() -> Point {
        Point { x: 0.0, y: 0.0 }
    }
    fn new(x: f64, y: f64) -> Point {
        Point { x: x, y: y }
    }
}

闭包

声明时使用 || 替代 () 将输入参数括起来。
函数体定界符（{}）对于单个表达式是可选的。
有能力捕获外部环境的变量。

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|i: i32| -> i32 { i + 1 };
|i     |          i + 1  ;