Rust 入门笔记

Rust 语言的入门笔记图，所有权原则： 值有一个变量，这个变量就是所有者； 一个值同时只能有一个所有者； 所有者离开作用域，值会被删除。

Rust

• 语法
  • 判断
    • if
      • 特性
        • 可以有返回值
          • 不以 ; 结尾的表达式 视为返回
          • 每个分支返回类型一致
      • 判断表达式 无括号
  • 循环
    • 形态
      • for in
        • for 元素 in 集合
          • for item in IntoIterator::into_iter(collection)
          • 如果集合不使用引用 for循环过后则无法使用此集合 因为发生了所有权转换 元素实现copy特征的直接拷贝 不会转移所有权
        • for 元素 in &集合
          • for item in collection.iter()
            • 不可变借用
        • for 元素 in &mut 集合
          • for item in collection.iter_mut()
          • 需要修改此集合 需要添加&mut
      • while
        • 以判断条件结果为true时继续循环
      • loop
        • 无限循环
        • 需要 break 跳出
          • break 可以返回一个值，类似 return
        • loop是表达式 可以有返回值
    • 控制
      • continue
        • 跳过此次，开始下次
      • break
        • 跳出整个循环
    • range [..]
      • 起始默认为0
      • 结束默认最后一位字符
      • 指定结束索引时
        • [0..3] 包含 0,1,2 元素
        • 可以使用 = 符号包含当前索引 [1..=3] 包含 1,2,3 下标元素
      • 引用完整切片 [..]
      • 暂时先归到循环中
  • 模式匹配
    • 用以匹配枚举
    • match 匹配
      • 形态
        • match target { 模式1 => 表达式1, 模式2 => { 语句1; 语句2; 表达式2 }, _ => 表达式3 }
          • 模式表达式可以使用： X|Y 或
          • _ 作为最后的默认匹配
      • 有返回值
      • 模式绑定
        • 某个枚举值类型带有值
          • enum People { Men{ age: u8 }, Women{ age: u8 }, }
        • 匹配时可以把值绑定到一个变量中
          • match people { People::Men { age } => age, People::Women { age } => age, };
    • if let 匹配
      • 匹配一项
        • let ss = Some(31_u8); if let Some(x) = ss { println!("匹配成功，值：{}", x); }
    • matches! 宏
      • 判断某个值类型是否属于枚举值
      • let three = Some(3); matches!(three, Some(3)) // true
• 数据类型
  • 基本数据类型 实现Copy特征
    • 数值类型
    • 字符
    • 布尔
    • 单元类型：() 函数空返回
  • 复合数据类型
    • 字符串
      • 字面值
        • let s = "字符";
        • 不可变
          • 被硬编码到程序代码中
      • String类型
        • 动态，存储在堆内存中
    • 切片 slice
      • 引用集合中部分元素序列
    • 元组：( type, type, 等)
      • 固定长度、顺序
      • 可解构
      • 可用下标访问元素
        • x.下标
      • 常用于函数返回后解构
    • 结构体 struct
      • 创建
        • 提前创建类型
        • 再创建实例
          • 每个字段都需要初始化
          • 顺序可以不一致
      • 更新
        • 可使用 ..xx 进行解构给另一个新的结构体实例
          • let user2 = User { ..user1 };
          • 必须在尾部使用，起到补充作用
          • 未实现Copy特征的字段所有权被转移后 此字段不可再使用，其他字段则可以继续使用
      • 形态
        • 元组结构体
          • struct Color(i32, i32, i32); let red = Color(255, 0, 0)
          • 字段可以匿名
        • 单元结构体
          • struct Foo; let bar = Foo;
          • 空结构体 无字段
      • 所有权
        • 不使用生命周期，则所有字段必须对其值拥有所有权， 不可以引用其他值。
    • 枚举
      • 定义
        • 枚举：是种包含所有可能值的类型
        • 枚举值：是枚举类型中某一个选项的实例
      • 操作
        • 操作符 ::
      • 形态
        • 含值枚举值
          • enum Message { Quit, Move { x: i32, y: i32 }, Write(String), ChangeColor(i32, i32, i32), } fn main() { let m1 = Message::Quit; let m2 = Message::Move{x:1,y:1}; let m3 = Message::ChangeColor(255,255,0); }
      • Option 枚举
        • 通过 prelude 内置了 Option 的枚举
          • enum Option<T> { Some(T), None, }
        • 使用模式匹配解开Option
    • 数组 array
      • 特性
        • 长度固定
        • 元素类型相同
        • 依次线性排列
        • 禁止越界访问
      • 创建
        • let ls = [ 1, 2, 3, 4, 5 ]
          • 推断
        • let ls: [u8; 3] = [ 34, 11, 23 ]
          • 类型签名
        • let ls = [ 8; 5 ]
          • 相同的元素重复x次
      • 访问
        • ls[0]
          • 下标访问
      • 数组切片
        • let a: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5]; let slice: &[i32] = &a[1..3];
        • 只是数组的部分数据的引用，代价很小
        • 长度不固定
        • 切片的类型[T]不固定大小，但切片引用&[T]固定大小
      • 需要注意
        • 类型签名
          • 数组 [ T; n ]
          • 数组切片 [ T ]
          • 数组切片的引用 &[ T ]
        • 长度也是数组类型的一部分
          • [u8; 2] 和 [u8; 1] 是不同类型
• 所有权
  • 栈 stack 后进先出
    • 空间大小固定
  • 堆 heap 先进先出
    • 不确定大小，内存不够用的时候需要换地方。所以需要指针指向。
    • 指针进栈
  • 原则
    • 值有一个变量，这个变量就是所有者
    • 一个值同时只能有一个所有者
    • 所有者离开作用域，值会被删除
  • 引用
    • &符号 指针借用
    • 解引用
      • *xx
    • 可变引用
      • 作用域内 只存在一个
        • 两个以上的指针同时访问统一数据
        • 至少有一个指针用来修改数据
        • 没有同步数据访问的机制
    • 不可变引用
    • 必须总是有效，不可存在悬垂引用
  • 拷贝
    • 实现Copy特性的类型，会浅拷贝 不会转移所有权，而是创建一个新的变量
      • 基本数据类型
        • 整数 例如：u8
        • 浮点数 例如：f64
        • 布尔 bool
      • 不需要分配堆内存的类型
        • 所有元素都是已经实现Copy特性的元组 例如：(u8, bool, f32, i16)
        • 不可变引用 例如：&T
• 打印
  • dbg! 宏
    • 拿走所有权，最后返回

抽象表达

• 泛型
  • 通过定义泛型参数，对类型进行抽象
  • 使用
    • 结构体中
      • struct Point<T> { x: T, y: T, }
    • 枚举中
      • enum Option<T> { Some(T), None, }
      • enum Result<T, E> { Ok(T), Err(E), }
    • 方法中
      • 示例
        • struct Point<T, U> { x: T, y: U, } impl<T, U> Point<T, U> { fn mixup<V, W>(self, other: Point<V, W>) -> Point<T, W> { Point { x: self.x, y: other.y, } } } fn main() { let p1 = Point { x: 5, y: 10.4 }; let p2 = Point { x: "Hello", y: 'c'}; let p3 = p1.mixup(p2); println!("p3.x = {}, p3.y = {}", p3.x, p3.y); }
          • impl<T, U> impl中声明的泛型才是内部使用的泛型，结构体中的泛型名称只是代表结构体是 Point<T> 而不是 Point，是用来标识结构体的。
          • V W ,是方法中使用的泛型
    • const 泛型