2022 Rust 入門指南
Rust 是一門相對較新的編程語言,受到各個企業(yè)的程序員的歡迎。盡管如此,它仍是一門建立在之前所有事物之上的語言。畢竟,Rust 不是一天做出來的,所以即便 Rust 中的一些概念看起來與你從 Python、Java、C++ 等編程語言學到的東西大不相同,但它們都是基于同一個基礎(chǔ),那就是你一直與之交互(無論你是否知道)的 CPU 和 NUMA(非統(tǒng)一內(nèi)存訪問Non Uniform Memory Access)架構(gòu),因此 Rust 中的一些新功能讓人感覺有些熟悉。
現(xiàn)在,我的職業(yè)不是程序員。我沒耐心但我又有點兒強迫癥。當我需要完成某件事時,如果一門語言不能幫助我相對較快地獲得想要的結(jié)果,那么我很少會受到鼓舞而使用它。Rust 試圖平衡兩個矛盾:現(xiàn)代計算機對安全和結(jié)構(gòu)化代碼的需求,和現(xiàn)代程序員對編碼工作事半功倍的渴望。
安裝 Rust
??rust-lang.org??? 網(wǎng)站有豐富的的文檔指導(dǎo)如何安裝 Rust,但通常,它就像下載 ??sh.rustup.rs?
? 腳本并運行它一樣簡單。
$ curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs
$ less sh.rustup.sh
$ sh ./sh.rustup.rs
沒有類
Rust 沒有類,也不使用 ??class?
?? 關(guān)鍵字。Rust 確實有 ??struct?
? 數(shù)據(jù)類型,但它的作用是充當數(shù)據(jù)集合的一種模板。因此,你可以使用結(jié)構(gòu)體struct,而不是創(chuàng)建一個類來表示虛擬對象:
struct Penguin {
genus: String,
species: String,
extinct: bool,
classified: u64,
}
你可以像使用類一樣使用它。例如,當定義完 ??Penguin?
? 結(jié)構(gòu),你就可以創(chuàng)建它的實例,并與該實例進行交互:
struct Penguin {
genus: String,
species: String,
extinct: bool,
classified: u64,
}
fn main() {
let p = Penguin { genus: "Pygoscelis".to_owned(),
species: "R adeli?".to_owned(),
extinct: false,
classified: 1841 };
println!("Species: {}", p.species);
println!("Genus: {}", p.genus);
println!("Classified in {}", p.classified);
if p.extinct == true {
println!("Sadly this penguin has been made extinct.");
}
}
將 ??impl?
?? 數(shù)據(jù)類型與 ??struct?
? 數(shù)據(jù)類型結(jié)合使用,你可以實現(xiàn)一個包含函數(shù)的結(jié)構(gòu)體,并且可以添加繼承和其他與類相似的特性。
函數(shù)
Rust 中的函數(shù)很像其他語言中的函數(shù)。每個函數(shù)都代表一組嚴謹?shù)娜蝿?wù),你可以在需要時調(diào)用它們。主函數(shù)名必須是 ??main?
?。
用 ??fn?
? 關(guān)鍵字聲明函數(shù),后跟函數(shù)名稱和函數(shù)接受的所有參數(shù)。
fn foo() {
let n = 8;
println!("Eight is written as {}", n);
}
通過參數(shù),將信息從一個函數(shù)傳遞到另一個函數(shù)。例如,我已經(jīng)創(chuàng)建了一個 ??Penguin?
?? 類(結(jié)構(gòu)),并且我有一個 ??Penguin?
?? 的實例為 ??p?
??,將目標函數(shù)的參數(shù)指定為 ??Penguin?
?? 類型,就可把 ??p?
? 的屬性從一個函數(shù)傳遞到另一個函數(shù)。
fn main() {
let p = Penguin { genus: "Pygoscelis".to_owned(),
species: "R adeli?".to_owned(),
extinct: false, classified: 1841 };
printer(p);
}
fn printer(p: Penguin) {
println!("Species: {}", p.species);
println!("Genus: {}", p.genus);
println!("Classified in {}", p.classified);
if p.extinct == true {
println!("Sadly this penguin has been made extinct.");
}
}
變量
Rust 默認創(chuàng)建的為不可變immutable變量。這意味著你創(chuàng)建的變量以后無法更改。這段代碼雖然看起來沒問題,但無法編譯:
fn main() {
let n = 6;
let n = 5;
}
但你可以使用關(guān)鍵字 ??mut?
? 聲明一個可變mutable變量,因此下面這段代碼可以編譯成功:
fn main() {
let mut n = 6;
println!("Value is {}", n);
n = 5;
println!("Value is {}", n);
}
編譯
Rust 編譯器,至少就其報錯信息而言,是可用的最好的編譯器之一。當你在 Rust 中出錯時,編譯器會真誠地告訴你做錯了什么。實際上,僅通過從編譯器錯誤消息中學習,我就了解了 Rust 的許多細微差別(就我理解到的 Rust 的任何細微差別而言)。即便有時錯誤消息太過于模糊,而不知所以然,互聯(lián)網(wǎng)搜索幾乎總能得到解釋。
啟動 Rust 程序的最簡單方法是使用 ??cargo?
?,它是 Rust 的包管理和構(gòu)建系統(tǒng)。
$ mkdir myproject
$ cd myproject
$ cargo init
以上命令為項目創(chuàng)建了基本的基礎(chǔ)架構(gòu),最值得注意的是 ??src?
?? 子目錄中的 ??main.rs?
? 文件。打開此文件,把我為本文生成的示例代碼粘貼進去:
struct Penguin {
genus: String,
species: String,
extinct: bool,
classified: u64,
}
fn main() {
let p = Penguin { genus: "Pygoscelis".to_owned(), species: "R adeli?".to_owned(), extinct: false, classified: 1841 };
printer(p);
foo();
}
fn printer(p: Penguin) {
println!("Species: {}", p.species);
println!("Genus: {}", p.genus);
println!("Classified in {}", p.classified);
if p.extinct == true {
println!("Sadly this penguin has been made extinct.");
}
}
fn foo() {
let mut n = 6;
println!("Value is {}", n);
n = 8;
println!("Eight is written as {}", n);
}
使用 ??cargo build?
? 命令進行編譯:
$ cargo build
執(zhí)行 ??target?
?? 子目錄下的二進制程序,或者直接運行 ??cargo run?
? 命令來運行你的項目:
$ cargo run
Species: R adeli?
Genus: Pygoscelis
Classified in 1841
Value is 6
Eight is written as 8
Crates
任何語言的大部分便利都來自于它的庫或模塊。在 Rust 中,進行分發(fā)和跟蹤的庫稱為 “crate”(箱子)。??crates.io?? 是一個很好的社區(qū) crate 注冊網(wǎng)站。
把一個 crate 添加到你的 Rust 項目,首先要在 ??Cargo.toml?
?? 文件中添加這個 crate。例如,要安裝隨機數(shù)函數(shù),我使用名為 ??rand?
?? 的 crate,使用 ??*?
? 作為通配符,以確保在編譯時獲得最新版本:
[package]
name = "myproject"
version = "0.1.0"
authors = ["Seth <seth@opensource.com>"]
edition = "2022"
[dependencies]
rand = "*"
在 Rust 代碼中使用它需要在最頂行使用 ??use?
? 語句:
use rand::Rng;
以下是一些創(chuàng)建隨機種子和隨機范圍的示例代碼:
fn foo() {
let mut rng = rand::thread_rng();
let mut n = rng.gen_range(1..99);
println!("Value is {}", n);
n = rng.gen_range(1..99);
println!("Value is {}", n);
}
你可以使用 ??cargo run?
?? 來運行它,它會檢測代碼是否被更改并觸發(fā)一個新的構(gòu)建。構(gòu)建過程中下載名為 ??rand?
?? 的 ??crete?
?? 和它依賴的所有 ??crate?
?,編譯代碼,然后運行它:
$ cargo run
Updating crates.io index
Downloaded ppv-lite86 v0.2.16
Downloaded 1 crate (22.2 KB) in 1.40s
Compiling libc v0.2.112
Compiling cfg-if v1.0.0
Compiling ppv-lite86 v0.2.16
Compiling getrandom v0.2.3
Compiling rand_core v0.6.3
Compiling rand_chacha v0.3.1
Compiling rand v0.8.4
Compiling rustpenguin v0.1.0 (/home/sek/Demo/rustpenguin)
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 13.97s
Running `target/debug/rustpenguin`
Species: R adeli?
Genus: Pygoscelis
Classified in 1841
Value is 70
Value is 35
Rust 速查表
Rust 是一門令人非常愉快的語言。集成了在線注冊網(wǎng)站、有用的編譯器和幾乎直觀的語法,它給人的適當?shù)默F(xiàn)代感。
但請不要誤會,Rust 仍是一門復(fù)雜的語言,它具有嚴格的數(shù)據(jù)類型、強作用域變量和許多內(nèi)置方法。Rust 值得一看,如果你要探索它,那么你應(yīng)該下載我們的免費 ??Rust 速查表??,以便快速了解基礎(chǔ)知識。越早開始,就越早了解 Rust。當然,你應(yīng)該經(jīng)常練習以避免生疏。