Rust入坑指南：常规套路

搭建好了开发环境以后，就算是正式跳进Rust的坑了，今天我就要开始继续向下挖了。

因为咱们初来乍到 ，对Rust还不熟悉，因此我决定先走一遍常规套路。

变不变的变量

学习一门语言第一个要了解的固然就是变量啦。Rust使用关键字let来定义变量。咱们写一个简单的demo

so easy！等等，这个小红线是怎么回事？编译错误？？？别着急，哪里不对点哪里。

IDEA告诉我，这个错误是

Cannot assign twice to immutable variable [E0384]
复制代码

不可变的变量不能赋值两次。我定义的变量是不可变的？这能叫变量？

官方文档对此的解释是，对于一个变量，你在一部分代码中不但愿它改变，而在另外一部分代码中修改了它。那么第一部分代码的运行结果也许就不符合预期了。因此Rust的编译器为了杜绝这种状况，也就是说Rust的变量默认是不可修改的。也就是说你只能对它赋值一次，以后它就是只读的了。有点像Java中的final变量。嗯…很严格。

但咱们编程中仍是须要变量的，怎么办？下面是跟着IDEA学习写代码环节。直接使用Alt + Enter，IDEA会在定义x时加上mut关键字。

果真不会报错了。感谢IDEA。接下来运行试试

The value of x is: 5
The value of x is: 6
复制代码

打印结果符合咱们的预期。

mut关键字在官方文档也有解释，定义变量时加上mut，代表这个变量是一个可变变量。Rust之因此设计了可变变量，还有一个比较重要的缘由就是，对于比较复杂的数据类型，每次修改都要复制而且分配新的内存。这种性能损耗有时候是没法接受的。所以能够选择使用可变变量来提升性能。

变量和常量

Rust自己也支持常量，可能大多数同窗和我有同样的疑问，常量和不可变变量有什么区别呢？

事实上它们仍是有区别的。最明显的就是名字不同。（这是一句废话）

主要的区别有如下几种：

1. 定义常量时不能使用mut关键字
2. 常量定义使用的关键字是const，而且须要指定数据类型。定义变量使用的是let
3. 常量能够在任何范围内定义，而且能够在多个代码块中使用
4. 给常量赋值时，不能使用函数的返回值或者是计算式。只能使用一个「常量」

变量的覆盖

Rust是一门静态编程语言，对于大多数静态编程语言中，在同一范围内，变量名是不容许重复的。可是Rust容许这样定义。相似于这样：

fn main() {
    let x = 5;

    let x = x + 1;

    let x = x + 2;

    println!("The value of x is: {}", x);
}
复制代码

这让人看起来有些疑惑，做为一个Java程序员，在我看来第二行就应该报编译错误了。但咱们刚提到了Rust是容许这样定义的。对于上述代码来说，每次定义x都会覆盖前一次定义的x。

对于Java来说，将一个int类型的变量转换成String类型的变量可能须要这样作：

int codeInt = 1;
String codeStr = String.valueOf(codeInt);
复制代码

咱们须要定义两个变量来分别接收不一样类型的变量，为了变量名更有意义，可能要在变量名中加上变量类型。而在Rust中就不用考虑这个问题。

let s = "123";
let s: u32 = s.parse().expect("Not a number!");
复制代码

这样定义以后，再使用变量s时，它都是u32类型的变量了。

上面这个例子就是覆盖变量和可变变量的区别：可变变量不能够修改变量类型，覆盖变量能够作类型转换。

数据类型

可能有些同窗不太理解Rust为何是静态语言。这是由于在编译阶段，Rust编译器必需要明确每一个变量的类型。编译器一般会根据变量的值或者使用方法来为变量指定一个数据类型。若是某个变量可能的数据类型有多个，那么就须要开发者手动指定。

像上一节的例子中，第二次定义s若是不指定类型u32，编译就会报错。Rust支持的数据类型都有哪些呢？

和多数编程语言同样，Rust支持的数据类型能够分为基本数据类型和复合数据类型两大类。先说基本数据类型，基本数据类型分为整数型、浮点型、布尔型和字符型。咱们逐个介绍一下。

整数型

Rust支持的整数类型分为有符号整数和无符号整数

Length	Signed	Unsigned
8-bit	i8	u8
16-bit	i16	u16
32-bit	i32	u32
64-bit	i64	u64
128-bit	i128	u128
arch	isize	usize

若是没有指定数据类型，Rust默认使用i32，这个类型一般是性能最好的。

再顺便聊一下整数的几种表示。

Number literals	Example
Decimal	98_222
Hex	0xff
Octal	0o77
Binary	0b1111_0000
Byte(u8)	b'A'

十进制中_通常被看成千分符。

浮点型

Rust的浮点类型不像整型那么多，它只支持两种：f32和f64分别表示32位和64位浮点数，默认的浮点类型是f64。

布尔类型

布尔类型没有什么特别的，Rust支持隐式和显式声明两种

let t = true;

let f: bool = false;
复制代码

字符型

须要注意的是字符类型char使用单引号，字符串使用双引号。字符类型的值能够是Unicode标准值。范围是从U+0000到U+D7FF和U+E000到U+10FFFF。这意味着它能够是中文韩文 emoji等等，而并不局限于直觉上的「字符」。

聊完了基本数据类型，再来聊一聊复合类型，Rust包含两种复合类型：Tuple和Array。

Tuple类型

Tuple是一种能够存储不一样类型的数字的集合。它的长度固定。声明方法是：

let tup: (i32, f64, u8) = (500, 6.4, 1);
复制代码

若是想要取得tuple中的某一个值，一般有两种方法，一种是将tuple分别赋值给多个变量

fn main() {
    let tup = (500, 6.4, 1);

    let (x, y, z) = tup;

    println!("The value of y is: {}", y);
}
复制代码

另外一种方法是用直接用「.」来取值。

fn main() {
    let tup = (500, 6.4, 1);

    let x = tup.0;
    
    let y = tup.1;

    let z = tup.2;

    println!("x: {}, y: {}, z: {}", x, y, z);
}
复制代码

Array类型

Array也是多个值的集合，但与Tuple不一样的是，Array中的各个元素的数据类型必须相同。Array的长度也是固定的，这点上Rust的Array和其余语言的有所不一样。Array的定义方法是：

fn main() {
    let a = [1, 2, 3, 4, 5];
}
复制代码

Rust的数组存储在栈中，而不是堆。若是你不能在定义时肯定数组的长度，那么须要使用vector类型，这个咱们在后面讨论。Array还有一些其余的定义方法。

let a: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
复制代码

i32表示数组中元素的类型，5表示元素数量。

若是初始化时全部元素的值都相同，还能够这样定义：

let a = [3; 5];
复制代码

这表示定义一个长度为5的数组，每一个元素都是3。

代码写在哪——函数

函数在每一个编程语言中都是基本的概念，所以咱们不作过多赘述。Rust定义函数的方法是：

fn main() {
    let a = 1;

    let b = 2;
    
    let sum = add(a,b);

    println!("The value of sum is: {}", sum);
}

fn add(x: i32, y: i32) -> i32 {
    x + y
}
复制代码

Rust在定义函数时，须要指定参数的名称和类型和返回值的类型。而返回值只能是表达式。做为函数返回的表达式是不能以分号结尾的。

该往哪走——流程控制

Rust的流程控制语句包括条件控制语句和循环语句。条件控制语句有if，循环语句包括loop、while和for。

if

Rust中if的条件必须是bool类型，它不像js中，会自动将变量转换成bool类型。此外，if还能够用于let语句中。例如：

let number = if condition {
  5
} else { 
  6
};
复制代码

这种方式须要注意的是，每一个表达式中返回的值必须是同一类型的。

loop

loop循环中，若是没有break或者是手动中止，那么它会一直循环下去。写法很简单。

loop {
  println!("again!");
}
复制代码

loop的用处是它能够有返回值

let result = loop {
  counter += 1;

  if counter == 10 {
    break counter * 2;
  }
};
复制代码

while

while循环是当条件成立时进入循环。

while number != 0 {
  // do something
}
复制代码

for

当咱们须要遍历数组时，可使用for循环。

for element in a.iter() {
  println!("the value is: {}", element);
}
复制代码

总结

以上，是Rust的一些基本概念。和其余的编程语言大同小异，记得一些特殊的地方就好，例如变量的不可变性。咱们还有一些数据类型没有涉及，好比vector，String等，这些会在后面详细讲解。

至此，我已经又向下挖了一层了。不知道你入坑了没有？已经入坑的同窗还请麻烦帮忙往外刨（分）土（享）。