极客时间 Rust 训练营

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极客时间 Rust 训练营

核心代码，注释必读

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Rust介绍，Rust 的思想

Rust 已证明是一个对于具有不同系统编程知识水平的大型开发团队协作而言，非常高效的工具。底层代码容易出现各种微妙的错误，在大多数其他语言中，这些错误只能通过广泛的测试和经验丰富的开发者的仔细审核代码来捕捉。在 Rust 中，编译器充当了守门员的角色，拒绝编译包含这些难以察觉的错误的代码，包括并发错误。通过与编译器合作，团队可以将时间集中在程序逻辑上，而不是追踪 bug。

Rust 也为系统编程世界带来了现代化的开发工具：

  • Cargo 是内置的依赖管理器和构建工具，它能轻松增加、编译和管理依赖，并使依赖在 Rust 生态系统中保持一致。
  • Rustfmt 格式化工具确保开发者遵循一致的代码风格。
  • Rust Language Server 为集成开发环境（IDE）提供了强大的代码补全和内联错误信息功能。

通过使用 Rust 生态系统中丰富的工具，开发者在编写系统级代码时可以更加高效。

Rust 的思想

  1. rust最重要的核心：保证内存安全（内存泄漏不属于内存安全范畴）。

  2. 而会造成内存不安全的情况大致有：

　　　　a. 引用空指针;

　　　　b. 使用未初始化内存;

　　　　c. 悬垂指针（指针被释放后还在使用）;

　　　　d. 缓冲区溢出 （例如数组越界）;

　　　　e. 重复释放指针 （再次释放已经释放过或者未分配的指针）;

  1. 而rust为了解决上面所说列出的情况所采取的方案是"类型系统+生命周期+所有权+可变与不可变"。

极客时间 Rust 训练营- Rust 基本语法

原生类型

Rust内置的原生类型 (primitive types) 有以下几类：

  • 布尔类型：有两个值true和false。
  • 字符类型：表示单个Unicode字符，存储为4个字节。
  • 数值类型：分为有符号整数 (i8, i16, i32, i64, isize)、 无符号整数 (u8, u16, u32, u64, usize) 以及浮点数 (f32, f64)。
  • 字符串类型：最底层的是不定长类型str，更常用的是字符串切片&str和堆分配字符串String， 其中字符串切片是静态分配的，有固定的大小，并且不可变，而堆分配字符串是可变的。
  • 数组：具有固定大小，并且元素都是同种类型，可表示为[T; N]。
  • 切片：引用一个数组的部分数据并且不需要拷贝，可表示为&[T]。
  • 元组：具有固定大小的有序列表，每个元素都有自己的类型，通过解构或者索引来获得每个元素的值。
  • 指针：最底层的是裸指针*const T和*mut T，但解引用它们是不安全的，必须放到unsafe块里。
  • 函数：具有函数类型的变量实质上是一个函数指针。
  • 元类型：即()，其唯一的值也是()。
// boolean type
let t = true;
let f: bool = false;

// char type
let c = 'c';

// numeric types
let x = 42;
let y: u32 = 123_456;
let z: f64 = 1.23e+2;
let zero = z.min(123.4);
let bin = 0b1111_0000;
let oct = 0o7320_1546;
let hex = 0xf23a_b049;

// string types
let str = "Hello, world!";
let mut string = str.to_string();

// arrays and slices
let a = [0, 1, 2, 3, 4];
let middle = &a[1..4];
let mut ten_zeros: [i64; 10] = [0; 10];

// tuples
let tuple: (i32, &str) = (50, "hello");
let (fifty, _) = tuple;
let hello = tuple.1;

// raw pointers
let x = 5;
let raw = &x as *const i32;
let points_at = unsafe { *raw };

// functions
fn foo(x: i32) -> i32 { x }
let bar: fn(i32) -> i32 = foo;

有几点是需要特别注意的：

  • 数值类型可以使用_分隔符来增加可读性。
  • Rust还支持单字节字符b'H'以及单字节字符串b"Hello"，仅限制于ASCII字符。 此外，还可以使用r#"..."#标记来表示原始字符串，不需要对特殊字符进行转义。
  • 使用&符号将String类型转换成&str类型很廉价， 但是使用to_string()方法将&str转换到String类型涉及到分配内存， 除非很有必要否则不要这么做。
  • 数组的长度是不可变的，动态的数组称为向量 (vector)，可以使用宏vec!创建。
  • 元组可以使用==和!=运算符来判断是否相同。
  • 不多于32个元素的数组和不多于12个元素的元组在值传递时是自动复制的。
  • Rust不提供原生类型之间的隐式转换，只能使用as关键字显式转换。
  • 可以使用type关键字定义某个类型的别名，并且应该采用驼峰命名法。
// explicit conversion
let decimal = 65.4321_f32;
let integer = decimal as u8;
let character = integer as char;

// type aliases
type NanoSecond = u64;
type Point = (u8, u8);
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