Rust 第一章 简介

介绍

Rust 编程语言

欢迎学习本教程！本教程将教你如何使用 Rust 编程语言。Rust 是一门强调安全、性能和并发性的系统编程语言。它为了达到这几个目的，甚至没有一个垃圾收集器。这也使 Rust 可以应用到其余语言作不到的地方：嵌入到其余语言，有指定空间和时间需求的程序，写底层代码（如设备驱动程序和操做系统）。针对当前的其余编程语言，Rust 作到了没有运行时(Runtime)，没有数据竞争。 Rust 也致力于实现“零成本抽象”，尽管这些抽象给人的感受像一个高级的语言。即便是这样，Rust 仍然能够作到像一个低级的语言那样的精确控制。

“Rust 编程语言”分为七个部分。本文的简介是第一个。在这以后:

• 新手入门 - 设置您的电脑来进行 Rust 开发。

• 学习 Rust - 经过小型项目学习 Rust 编程。

• 高效的 Rust - 学习编写优秀 Rust 代码的一些高级概念。

• 语法和语义 - Rust 的每一部分，分解成小块来说解。

• 每日 Rust - 还没有构建稳定的一些高端特性。

• 术语 - 本教程的相关参考科目。

• 学术研究 - 影响 Rust 的一些著做。

阅读本文以后，你会想了解“学习 Rust”或“语法和语义”，根据你的喜爱：若是你想尝试一个项目，能够学习 “学习 Rust”章节；或者若是你喜欢从小的部分开始，完全的学习了一个概念以后才移动到下一个概念，那么你能够学习“语法和语义”章节。丰富的交叉联合使这些部分链接到一块儿。

贡献

本教程的源文件能够在 Github 上找到： <github.com/rust-lang/rust/tree/master/src/doc/trpl>

Rust 的一个简单介绍

Rust 是你可能会感兴趣的一门语言么？让咱们先来看看一些能展现其一些优点的小代码示例。

让 Rust 变得独特惟一的一个主要的概念是名称为“全部权”的概念。思考下面这个小例子：

fn main() {
    let mut x = vec!["Hello", "world"];
}

这个程序有一个变量绑定名称为 x。此绑定的值是一个 Vec，是咱们经过在标准库中定义的宏建立的一个'向量'。这个宏被称为 Vec，咱们利用！调用宏用。这遵循 Rust 的通常原则：作事情要明确。宏能够有效的作一些比函数调用更复杂的东西，因此他们外观上来看是不同的。这个符号！也有助于解析，使代码更容易编写，这也很重要。

咱们使用 mut 使 x 可变：默认状况下，Rust 中的绑定是不可变的。咱们将在后面的例子中改变此向量。

另外值得一提的是，在这里咱们不须要标注类型：Rust 是静态类型，咱们并不须要再明确标注类型。Rust 有类型推断，用以平衡强大的静态类型和冗长标注类型。

Rust 更倾向于堆栈分配而不是堆分配：x 被直接放置在堆栈中。然而，Vec 类型是在堆上分配的向量元素的空间。若是你不熟悉它们之间的区别，那么你如今能够先忽略它，或者你能够查看章节“堆栈和堆”，来了解详细了解。做为一个系统编程语言，Rust 赋予了你如何分配内存空间的能力，可是在咱们开始的阶段，这是并非一个大问题。

此前，咱们提到的“全部权”是铁锈的关键新概念。生锈的说法，X 被说成“本身”的载体。这意味着，当 x 超出范围，载体的存储器将被解除分配。这是由防锈编译肯定性完成，而不是经过一个机制，诸如垃圾收集器。换句话说，在防锈，你不叫喜欢的 malloc 函数和释放本身：编译静态判断，当你须要分配或释放内存，并插入这些调用自己。犯错是作人，但编译器永远不会忘记。

前面咱们所提到的,“全部权”是 Rust 中的一个很是重要的新概念。按照 Rust 的说法，x 被称为向量“全部”。这意味着当 x 超出范围,向量的内存将被销毁。这样作是由 Rust 的编译器所决定的,而不是经过一种机制（如垃圾收集器）所决定的。换句话说，在 Rust 中,你不须要本身调用函数，如 malloc 和 free yourself: 当你须要分配或释放的内存时，编译器会自行静态的决定并插入这些调用函数。犯错是人之常情，但编译器永远不会忘记插入这些调用的函数。

让咱们在咱们上面的例子中添加另外的一行代码：

fn main() {
    let mut x = vec!["Hello", "world"];

    let y = &x[0];
}

咱们在此介绍了另外的一种绑定 ,y。在这种状况下,y 是向量第一个元素的一个“引用”。Rust 的引用与其余语言中的指针相似，不一样的是有额外的编译时安全检查。特别指出的是，引用与全部权系统经过“借用”来相互做用,而不是经过拥有它。不一样的是,当引用超出范围时，它不会释放底层的内存。若是是那样，咱们将会释放两次内存，这是显然是不正确的!

让咱们来添加第三行代码。表面上来是没错的，可是它会致使一个编译错误：

fn main() {
    let mut x = vec!["Hello", "world"];

    let y = &x[0];

    x.push("foo");
}

push 是将一个元素附加到向量组末端的方法。当咱们试图编译这个程序时，咱们将获得一个错误:

error: cannot borrow `x` as mutable because it is also borrowed as immutable
    x.push("foo");
    ^
note: previous borrow of `x` occurs here; the immutable borrow prevents
subsequent moves or mutable borrows of `x` until the borrow ends
    let y = &x[0];
             ^
note: previous borrow ends here
fn main() {

}
^

Rust 编译器给了很详细的错误，这是其中的一次。如错误解释中所说,虽然咱们的绑定是可变的，但咱们仍不能调用 push 方法。这是由于咱们已经有了一个矢量元素的引用 ,y。当另外的一个引用存在时，改变某些变量是危险的行为，由于咱们可能致使引用的无效。在这个特定的例子中，当建立向量时,咱们可能只分配了三个元素的空间。添加第四个元素意味着全部这些元素将会被分配一块新的块内存，同时复制旧值到新内存，更新内部指针到新内存。这些工做都没有什么问题。问题是， y 不会更新,因此咱们会有一个“悬空指针”。那就不对了。在这种状况下，任何的使用引用 y，将会致使错误，因此编译器已经帮咱们捕捉到了这个错误。

那么，咱们如何解决这个问题呢？有两种咱们能够采用的方法。第一种方法，咱们利用拷贝而不是一个引用：

fn main() {
    let mut x = vec!["Hello", "world"];

    let y = x[0].clone();

    x.push("foo");
}

在默认状况下，Rust 有移动语义,全部若是咱们想要复制一些数据，咱们能够调用 clone() 方法。在这个例子中 ,y 再也不是存储在 x 中向量的一个引用，而是它的第一个元素“ Hello ”的一个副本。如今没有引用，咱们的 push() 方法能够很好地运行。

若是咱们真的想用一个引用,咱们须要另一种选择：确保在咱们尝试作改变以前，咱们的引用跳出其做用域。写法看起来像这样：

fn main() {
    let mut x = vec!["Hello", "world"];

    {
        let y = &x[0];
    }

    x.push("foo");
}

咱们用一组额外的大括号建立了一个内部做用域。在咱们调用 push() 以前，y 已经跳出其做用域。因此这样是可行的。

全部权的概念不只有利于防止悬空指针，并且有利于解决与其相关的全部问题，如迭代器失效，并发性等等。

Rust 托管地址：http://wiki.jikexueyuan.com/project/rust/introduction.html| 1b536aeabd7b12eae97798294b2ae3d03 |