rust學(xué)習(xí)筆記

這學(xué)期選了一門rust課，今年上半年呢，由PKU精英團(tuán)隊打造的rust內(nèi)核zroj就要正式上線了，請大家多多支持。

判斷語句和循環(huán)語句

條件不用加括號，形式和python差不多是for x in ...

沒有range，可以用 0..5 表示[0,5)

基礎(chǔ)類型 Fundamental Types

定寬數(shù)字類型

u8~u128 : 無符號整數(shù)

i8~i128 : 有符號整數(shù)

f32~f64 : 浮點(diǎn)數(shù)

表示一個數(shù)可以加后綴： 123i8，也可以類型推斷

可以使用下劃線對數(shù)字進(jìn)行任意分組

使用as來進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換：

assert_eq!( 10_i8 as u16, 10_u16);
assert_eq!( 2525_u16 as i16, 2525_i16); 
assert_eq!( -1_i8 as u8, 255_u8); //overflow

在debug模式下整數(shù)溢出會panic，release模式則不會。

可以使用wrapping operations進(jìn)行合法的溢出操作

fn main() {
 assert_eq!(100_u16.wrapping_mul(200), 20000); 
}

一些特殊值：

f64::MAX
f64::MIN
f64::INFINITY //inf
f64::NEG_INFINITY
f64::NAN

在f64::const 里有一些常數(shù)

打印方法：

println!("{:.20}", PI); // 輸出20位

size_of : 獲得類型寬度

char

和c++一樣是4字節(jié)

把u32值轉(zhuǎn)換為char值：std::char::from_u32

tuple

 let t = (1, false, 32.01); 
 // t1是一個元組類型的變量；t1的準(zhǔn)確類型是(i64, bool, f32)
 let t1:(i64, bool, f32) = (t.0, t.1, t.2); 
 // t.0, t.1, t.2: 訪問元組t中的第1, 第2, 第3個值

無返回值的函數(shù)返回零元組

指針類型 pointer types

引用 Reference

在前面加上&，表示內(nèi)存地址

// 變量value的類型: i32
 let value: i32 = 123;
 // &value: 一個引用類型的值
 // 變量refer的類型: &i32
 let refer = &value;

去引用：加上*，讀取該地址的值

只讀引用：ref = &value 不能修改*ref

可變引用：ref = &mut value 可以修改*ref

Box

box把值存放在堆(heap)中

棧：程序的工作現(xiàn)場，空間有限但訪問效率高

堆：一個倉庫，空間大但訪問效率較低

fn main() {
    let t = 2022;
    let b = Box::new(t);
    let mut c: Box<i32> = Box::new(t);
    *c = 2023;
    // print b's value
    println!("{:p}", b); // 0x*******
   
    // print b's pointed value
    println!("{}", b); //2022
    // print c's pointed value
    println!("{}", c); //2023
}

Box::new(value) ：申請一個地址

內(nèi)存管理

一個程序至少包含一個進(jìn)程，一個進(jìn)程包含多個線程

每一個線程具有自己的一個棧空間，

一個進(jìn)程的所有線程，共享一個堆空間

數(shù)組與vector

array類型：[T; N] （定長）

vector類型：[Vec]

slice切片：&[T] &mut[T]

v.len()：長度

以下標(biāo)訪問：v[i]，從0開始

輸出數(shù)組：println!("{:?}",v);

array

rust聲明數(shù)組必須要初始化：

let a = [1,2,3,4] 
let a = [0; 100] //（100個0）

vector

聲明：

let (mut) v = vec![1,2,3,4]

v.insert(position,value)
v.remove(position)
v.push()
v.pop()

這里內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是沒有平衡樹的，時間復(fù)雜度較高。

內(nèi)存包含一堆指針，一個len，一個capacity

slice

fn main() {
 let a: [u16; 4] = [0, 1, 2, 3];
 let v: Vec<u16> = vec![0, 1, 2, 3, 4];
 // sa 是一個類型為 &[u16] 的 slice
 // 包含數(shù)組 a 中位置區(qū)間[0, 2)上的元素
 let sa: &[u16] = &a[0..2];
 // sa 是一個類型為 &[u16] 的 slice
 // 包含向量 v 中位置區(qū)間[1, 4)上的元素
 let sv: &[u16] = &v[1..4];
 println!("{:?}", sa); //=> [0, 1]
 println!("{:?}", sv); //=> [1, 2, 3]
}

當(dāng)在array或vector上調(diào)用slice上的方法時，編譯器會自動把a(bǔ)rray或vector轉(zhuǎn)換為slice：如reverse()和sort()

string

同樣使用反斜杠轉(zhuǎn)義，但換行可以直接換行（編輯器里）

raw string

不進(jìn)行任何轉(zhuǎn)義

let raw_string= r"C:\Program Files\path\to\file";

如果想加入雙引號，則加上三個#表示開頭和結(jié)束

let raw_string= r###""C:\Program Files\path\to\file""###;

string 和 &str

&str = string slice

使用 "Hello".to_string(); 和 String::from("World"); 創(chuàng)建string

&str的len()返回字節(jié)數(shù)，使用.chars().count()返回字符數(shù)量

format!()

和println!相同，返回一個String值

 let a1 = format!("test");
 let a2 = format!("hello {}", "world!");
 let a3 = format!("x = {x}, y = {y}", y = 10, x = 30);
 println!("{}", a1); //=> test
 println!("{}", a2); //=> hello world!
 println!("{}", a3); //=> x = 30, y = 10

.concat

就是concat

.join

concat中間加一個分隔符（放在第二個參數(shù)）

mutable String 和 mutable &str

除了vector的method，還有push_str等等method

但是不能通過integer下標(biāo)改變

其他一些常用方法

fn main() {
    println!("{}", "Hello, world!".contains("world")); //=> true
    println!("{}", "Hello, world!".replace("world", "dog")); //=> Hello, dog!
    println!("{}", " Hello \n ".trim() == "Hello"); //=> true(去除首尾空白)
    for word in "Hello world and dog".split(" ") {
        println!("{}", word); //=> Hello
    }                         //=> world
}                             //=> and
                              //=> dog

type關(guān)鍵字

type Bytes = Vec;

相當(dāng)于c++里的typedef

struct 和 enum

struct

語法：

struct Image {
	size: (uszie, usize),
    pixels: Vec<u32>
}
let image = Image {
 pixels: vec![0; width * height],
 size: (width, height)
};

在struct上附著/關(guān)聯(lián)方法

使用impl關(guān)鍵字，還有&self關(guān)鍵字（跟python差不多）

注意加上函數(shù)返回值類型

enum

和haskell很像，不用給出值，在內(nèi)存中被表示為一個整數(shù)

enum Ordering {
 Less,
 Equal,
 Greater
}

也可以帶參數(shù)：

enum Color {
	RGB(u8, u8, u8),
	Gray(u8)
}
let a = Color::RGB(63, 127, 255);
let b = Color::RGB(63, 63, 63);
let c = Color::Gray(127);

在enum上附著/關(guān)聯(lián)方法

impl Ordering {
    fn is_eq(self) -> bool {
        if self == Ordering::Equal {
            true
        } else {
            false
        }
    }
}

使用match關(guān)鍵字：

impl Color {
    fn is_gray(&self) -> bool {
        match self {
            Color::Gray(_) => true,
            Color::RGB(a, b, c) =>
            if a == b && b == c {
                true
            } else {
                false
            }
        }
    }
}

std::option::Option

這不是我們haskell的Maybe嗎！

pub enum Option<T>{
    None,
    Some(T),
}