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rust极简教程(Rust极简教程)

时间2025-09-19 06:51:02分类IT科技浏览9017
导读:据说,Rust语言语法的高门槛是劝退很多人上手的主要原因。...

据说                ,Rust语言语法的高门槛是劝退很多人上手的主要原因                。

确实                             ,Rust语言希望解决 C/C++ 手工管理内存的问题          ,但是又不想引入类似golang            ,java的GC机制                             。

因此                            ,为了能让编译器能够在编译阶段检查出潜在的内存问题               ,Rust的语法上就多了一些其他语言所没有的规则        ,这些规则让上手Rust的难度提高了不少          。

我是觉得                           ,学习一门编程语言                    ,不一定要弄懂其中的所有概念才能开始写代码    ,就像我们学习外语                          ,掌握了基本几句话之后其实就可以开始对话练习            。

这篇极简教程的目的                         ,其实不只是针对Rust,任何编程语言都可以有这么一个极简教程                     ,让大家可以尽快用这种编程语言先把代码写起来                              ,边写边学     ,不断加深对语言的理解                            。

因为是极简教程                ,大纲也很简单                             ,主要3部分:

工程管理 变量定义 流程控制

《C程序设计语言》中有一句很经典话:程序 = 数据结构 + 算法

上面的【变量定义】其实就是数据结构          ,【流程控制】就是算法            ,有了这2部分其实就可以编写各种功能               。

最后加了【工程管理】这部分                            ,一方面是因为Rust的管理工具Cargo是它的重要特色之一;另一方面               ,良好的代码组织是完成复杂功能的基础        ,毕竟我们学习Rust                           ,最后是希望用它去完成实际的业务功能的        。

工程管理

通过 cargo 创建 Rust项目                    ,可以更好的管理项目的依赖    ,打包和升级等等                           。

所以                          ,尽管是极简教程                         ,还是希望能用 cargo 来管理项目                    。

Rust项目一般有两种类型,可执行文件和库    。

我们一般做的软件或者工具最终都会发布成可执行文件                     ,给用户使用                          。

而库不能单独运行                              ,一般是对重要的功能进行封装     ,然后作为其他软件的一部分来使用                         。

创建可执行文件

cargo new rust-examples tree . # 工程结构如下 . ├── Cargo.toml # 这里是工程的配置 └── src └── main.rs

其中 main.rs 是启动文件                ,学习Rust各种语法的时候                             ,可以将代码写在 main.ts 中进行测试。

创建库

cargo new --lib rust-lib tree . . ├── Cargo.toml # 这里是工程的配置 └── src └── lib.rs

这里的 lib.rs 和 main.rs 不同          ,它是不能直接运行的            ,需要通过里面的测试代码来运行相应的功能                     。

变量定义

Rust的基本类型和其他语言大同小异                            ,熟悉其他语言(C/C++, golang等)的话               ,很容易理解                              。

这里我们构造一个简单的学生成绩管理系统        ,通过定义学生信息                           ,演示下Rust中基本类型以及枚举和结构体的使用     。 cargo new stu_manager

在 src/main.rs 中定义并打印学生信息                。

#[derive(Debug)] enum Sex { Boy, Girl, } struct Student { name: String, // 姓名 age: u16, // 年龄 sex: Sex, // 性别 score: f32, // 成绩 } fn main() { let students: [Student; 2] = [ Student { name: String::from("boy01"), age: 18, sex: Sex::Boy, score: 61.5, }, Student { name: String::from("girl01"), age: 16, sex: Sex::Girl, score: 91.5, }, ]; display(&students[0]); display(&students[1]); } fn display(stu: &Student) { println!( "name: {}, age: {}, sex:{:?}, score: {}", stu.name, stu.age, stu.sex, stu.score ); }

说明:

#[derive(Debug)]这个是为了打印enum                    ,否则enum类型是不能直接打印的                             。 struct Student这个结构体中定义了常用的基本类型的使用方式          。 let students: [Student; 2]Rust数组的定义方式            。

与其他语言相比    ,Rust变量的一个新的概念就是所有权和借用规则                          ,我的另一篇博客中有介绍                         ,这里不在赘述                            。

Rust所有权和借用规则示例

除此之外,使用的方式和其他语言区别不大                     ,上面示例中                              ,创建了2个学生信息     ,并且分别打印出其中各个字段的信息               。

$ cargo run Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.01s Running `target/debug/stu_manager` name: boy01, age: 18, sex:Boy, score: 61.5 name: girl01, age: 16, sex:Girl, score: 91.5

流程控制

掌握了变量定义                ,可以组织我们的数据                             ,再掌握Rust中的流程控制方法          ,那么            ,就能实现实际的业务功能了        。

流程控制主要两种:分支和循环                           。

分支

Rust的分支语法有 if和match两种方式                    。

继续完善上面的例子                            ,我们增加一个根据成绩区分优良中差的函数               ,用 if的方式来判断分支    。

fn check_score(stu: &Student) { if stu.score >= 90.0 { println!("学员:{}, 成绩优秀", stu.name); } else if stu.score < 90.0 && stu.score >= 75.0 { println!("学员:{}, 成绩良好", stu.name); } else if stu.score < 75.0 && stu.score >= 60.0 { println!("学员:{}, 成绩中等", stu.name); } else { println!("学员:{}, 成绩不合格!!!", stu.name); } }

再增加一个判断性别的函数        ,用match的方式来判断分支                          。

fn check_sex(stu: &Student) { match stu.sex { Sex::Boy => println!("学员: {} 是男生", stu.name), Sex::Girl => println!("学员: {} 是女生", stu.name), } }

循环

Rust 循环主要有3种方式:

loop 无限循环                           ,自己控制循环退出 while 条件循环 for 条件循环

下面用3种循环方式分别打印学生信息                    ,学生成绩信息以及学生性别信息                         。

// loop 循环示例 let mut count = 0; loop { if count == students.len() { break; } display(&students[count]); count += 1; } // while 循环示例 count = 0; while count < students.len() { check_score(&students[count]); count += 1; } // for 循环示例 for stu in students { check_sex(&stu); }

3种循环中    ,还是 for循环最为见解                          ,这也是我们使用最多的循环方式。

总结

这里可以看出                         ,只要会任何一种编程语言,几乎不需要太多Rust特有的知识                     ,我们也可以用Rust来编写代码                     。

当然                              ,Rust的优势     ,比如内存安全和高性能                ,这里并没有体现                              。

这篇博客的目的是希望能够尽快将Rust用起来                             ,用起来之后          ,遇到问题解决问题            ,在用的过程中逐步理解Rust的高阶概念和语法                            ,一步一步成为Rust高手     。

附录

完整的示例如下:

#[derive(Debug)] enum Sex { Boy, Girl, } struct Student { name: String, // 姓名 age: u16, // 年龄 sex: Sex, // 性别 score: f32, // 成绩 } fn main() { let students: [Student; 2] = [ Student { name: String::from("boy01"), age: 18, sex: Sex::Boy, score: 61.5, }, Student { name: String::from("girl01"), age: 16, sex: Sex::Girl, score: 91.5, }, ]; // loop 循环示例 let mut count = 0; loop { if count == students.len() { break; } display(&students[count]); count += 1; } // while 循环示例 count = 0; while count < students.len() { check_score(&students[count]); count += 1; } // for 循环示例 for stu in students { check_sex(&stu); } } fn display(stu: &Student) { println!( "name: {}, age: {}, sex:{:?}, score: {}", stu.name, stu.age, stu.sex, stu.score ); } fn check_score(stu: &Student) { if stu.score > 100.0 { println!("学员:{}, 成绩错误", stu.name); } else if stu.score <= 100.0 && stu.score >= 90.0 { println!("学员:{}, 成绩优秀", stu.name); } else if stu.score < 90.0 && stu.score >= 75.0 { println!("学员:{}, 成绩良好", stu.name); } else if stu.score < 75.0 && stu.score >= 60.0 { println!("学员:{}, 成绩中等", stu.name); } else { println!("学员:{}, 成绩不合格!!!", stu.name); } } fn check_sex(stu: &Student) { match stu.sex { Sex::Boy => println!("学员: {} 是男生", stu.name), Sex::Girl => println!("学员: {} 是女生", stu.name), } } $ cargo run Compiling stu_manager v0.1.0 (/home/wangyubin/projects/rust/stu_manager) Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.60s Running `target/debug/stu_manager` name: boy01, age: 18, sex:Boy, score: 61.5 name: girl01, age: 16, sex:Girl, score: 91.5 学员:boy01, 成绩中等 学员:girl01, 成绩优秀 学员: boy01 是男生 学员: girl01 是女生

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