Rust菜鸟教程详解

一、语言简介

Rust是一门系统编程语言，由Mozilla公司开发。它被设计为安全、并发和高效的语言，广泛应用于网络服务、浏览器引擎、操作系统等方面。

与C和C++等传统的系统编程语言不同，Rust中包含许多现代编程语言的特性，例如类型推断、模式匹配、闭包等。同时，它还具有内存安全性、线程安全性和零成本抽象等特性，使得开发者可以安全高效地编写高性能的系统级代码。

fn main() {
    println!("Hello, world!");
}

二、基础语法

1. 变量和数据类型

Rust中变量使用let关键字进行声明，其数据类型可以由编译器进行推断，也可以在冒号后显式指定。常见的数据类型包括整数类型、浮点数类型、布尔型、字符型、字符串类型等。

let x = 5; // 推断出i32类型
let y: i32 = 10; // 显式指定i32类型

2. 控制流语句

Rust中常见的控制流语句包括if语句、循环语句、match语句等。if语句和循环语句与其他语言类似，而match语句则类似于switch语句，使用模式匹配对值进行判断。

let x = 5;
if x > 0 {
    println!("x is positive");
} else if x < 0 {
    println!("x is negative");
} else {
    println!("x is zero");
}

3. 函数

Rust中使用fn关键字定义函数，函数可以有参数和返回值。与其他语言不同的是，Rust中函数的返回值可以使用箭头符号进行指定。

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

三、数据结构

1. 数组和切片

Rust中使用方括号定义数组，数组中的元素类型必须相同。Rust中的数组与其他语言不同的是，其大小是固定不变的。而切片则是对数组或其他数据类型的一部分进行引用。

let arr: [i32; 3] = [1, 2, 3];
let slice: &[i32] = &arr[0..2]; // 包含左端点，不包含右端点

2. 结构体

Rust中使用struct关键字定义结构体，结构体中包含多个字段。结构体的字段可以是任意数据类型，而且可以具有不同的可见性。

struct Person {
    name: String,
    age: u32,
}

let p = Person {
    name: "Alice".to_string(),
    age: 18,
};

3. 枚举

Rust中使用enum关键字定义枚举，枚举可以包含多个变量。枚举与其他语言的枚举类似，但是在Rust中枚举是一种类型，而不仅仅是常量。

enum Color {
    Red,
    Blue,
    Green,
}

let c = Color::Red;

四、并发编程

Rust中拥有并发编程的特性。Rust提供了线程、通道、异步编程等方式，支持多线程和协程。

use std::thread;

fn main() {
    let handle = thread::spawn(|| {
        for i in 1..=5 {
            println!("thread: {}", i);
        }
    });
    for i in 1..=5 {
        println!("main: {}", i);
    }
    handle.join().unwrap();
}

五、包管理工具

Rust中的包管理工具为Cargo，它使用Toml文件进行配置，可以自动管理依赖和构建项目。Cargo支持发布到crate.io上，并且可以实现版本控制、自动化测试、文档生成等功能。

[package]
name = "hello_world"
version = "0.1.0"
edition = "2018"

[dependencies]
rand = "0.7.3"

六、常用库

Rust中有许多高质量的库，例如Tokio用于异步编程、serde用于数据序列化、reqwest用于HTTP请求等。

[dependencies]
tokio = { version = "1.14.0", features = ["full"] }
serde = { version = "1.0", features = ["derive"] }
reqwest = { version = "0.11.1", features = ["json"] }