Rust入门笔记 —— 概述，变量与基本类型
在我学习的过程中，一直坚持着实践掌握的更快的方法论。本笔记是我使用Rust By Example和practice.rs学习Rust过程的记录，可能更多偏向于后者，因为他是中文的... 。我打算使用的路线是通过这两个Wiki快速掌握Rust的语法，然后阅读一些优秀的项目来让自己的代码变的优雅。最后开发几个中型项目来巩固，可能会包括Redis（我一直想通过开发的方式让我深入了解Redis）和一个小内核（如果时间允许），或者一个小编译器（如果时间不允许）。
我的最终目的是可以让Rust成为我在学习计算机系统结构中的主要开发语言。
我使用 Vscode + Docker作为我的学习环境，我对C/C++有比较高的熟练度，Python和Go也是我的主力语言。对其他语言也有一定了解，能勉强使用（如Swift、Java和Js）。我不认为Rust适合作为第一门语言学习。希望这能让你了解到我的大概水平，以便更好的让这篇笔记帮助到你。
0 环境配置
我是Windows下的，直接用Docker了
docker run -it --name rust-dev --privileged=true \
-p 2222:22 -v /f/Dev_rs:/rs/work rust bash注意-v是挂载的目录，要符合你的实际情况
-p是把docker的22端口映射到本机的2222端口上，方便使用CLion的ssh，入门期间没有太大的项目，以Vscode为主。
1 变量、变量绑定
Rust是一类静态语言，变量需要在初始化后使用
通常，我们使用 let var_name[: var_type] = [value]; 的格式对变量进行声明。
let有类似auto的功效，如果有value，可以不声明type，rust会自动进行类型推断。对于这种声明，我们称为把value绑定到变量
1.1 变量与常量
rust 包括变量和常量，其中变量还会分为可变变量和不可变变量，最显著的区别如下：
let a = 123; // 被自动推断为i32, 如果需要，显式声明为i64
a = 456; // Error : cannot assign twice to **immutable** variable `a`
let a = 456; // Right : 重新绑定了
// ----------------
const a: i32 = 123; // const 需要声明类型
let a = 456; // missing patterns are not covered because `a` is interpreted as a constant pattern, not a new variable1.2 可变变量
注意到第三行报错中的immutable了么，我们需要显式的为一个变量声明为可变，才能在不重新绑定的前提下对其进行修改、运算等操作
let mut a = 1;
a += 2;
println!("a = {}", a);
// a = 3这里出现了一个 'println!'，我们暂时不探究宏是什么以及他是怎么工作的，我们只需要知道它可以格式化的输出内容，形式上类似于Python的格式化字符串，即使你不会，你也能猜到它都输出了些什么，在上面的例子中，编译器把第二个参数a填入到了格式串的{}中，所以输出了 "a = 3" 的结果。
1.3 未使用、未生明、作用域
对于未使用的变量，rust编译器会报错。我们可以在变量前加'_'，相当于显式的声明他是一个可能不会被用到的变量。
fn main() {
let a = 10;
}
// warning: unused variable: `a`rust编译器禁止使用未初始化的变量，会在编译期报错。
对于变量作用域，和其他语言差不多，不做赘述。rust不允许全局的普通变量，必须是const或者static量
1.4 变量遮蔽（Shadowing）
变量遮蔽我理解类似于重载，在C中也很常见，只不过我们一般不这么用。后声明的变量只会在其作用域中有效，出了自己的作用域后就归还到原来的变量。
fn main() {
let x: i32 = 5;
{
assert_eq!(x, 5);
let x = 12;
assert_eq!(x, 12);
}
assert_eq!(x, 5);
let x = 42;
println!("{}", x); // 输出 "42".
}
1.5 变量解构
fn main() {
let (mut x, y) = (1, 2);
x += 2;
assert_eq!(x, 3);
assert_eq!(y, 2);
}对于Python，我们经常使用对等的独立变量去接一个Tuple的拆分（典型的是函数返回值），Rust也可以这样
在Rust 1.59+中，解构式还可以进行赋值。更多在后面 tuple 提到
fn main() {
let (mut x, mut y);
(x, y) = (3, 4);
[x, y] = [1, 2];
// 填空，让代码工作
assert_eq!([x,y], [1, 2]);
} 2 基本类型
2.1 数值类型
对于整形，包括(8、16、32、64、128) x (i/u) 的笛卡尔积种，字面意思很好理解
这个让我们填as后面的，了解到通过as进行字面量的强转
fn main() {
let v: u16 = 38_u8 as u16;
}可以看到默认的字面整形量推断出来的变量类型是i32
// 修改 `assert_eq!` 让代码工作
fn main() {
let x = 5;
assert_eq!("i32".to_string(), type_of(&x));
}
// 以下函数可以获取传入参数的类型，并返回类型的字符串形式，例如 "i8", "u8", "i32", "u32"
fn type_of<T>(_: &T) -> String {
format!("{}", std::any::type_name::<T>())
} // 填空，让代码工作
fn main() {
assert_eq!(i8::MAX, 127);
assert_eq!(u8::MAX, 255);
}对于字面量，用 [0-9_] 表示十进制数，0x[0-9A-F]表示十六进制数、0o、0b表示八进制、二进制数。
对于浮点数，f32、f64分别代表32和64位浮点数，字面量默认为64位浮点数
对于布尔，bool只能为true或者false， 不能用0代表false、非0代表true
对于字符，用char表示，char大小为4个字节，是Unicode标量
这个例子让我们改assert的char大小，因为是四字节，直接改为4
// 修改2处 `assert_eq!` 让代码工作
use std::mem::size_of_val;
fn main() {
let c1 = 'a';
assert_eq!(size_of_val(&c1),4); // original : 1
let c2 = '中';
assert_eq!(size_of_val(&c2),4); // original : 3
println!("Success!")
} 2.2 tuple & list
用 () 表示 tuple 元组，典型的例子如下：
let tup: (i32, f64, u8) = (500, 6.4, 1);
// tup.0 等于 500
// tup.1 等于 6.4
// tup.2 等于 1
let (x, y, z) = tup;
// y 等于 6.4imp函数返回的是一个空tuple （虽然暂时我还不知道为什么是这样），但是为了让它们相等，我们给v一个空tuple即可
// 让代码工作，但不要修改 `implicitly_ret_unit` !
fn main() {
let _v: () = ();
let v = (); // Orig : (2, 3)
assert_eq!(v, implicitly_ret_unit());
println!("Success!")
}
fn implicitly_ret_unit() {
println!("I will return a ()")
}
// 不要使用下面的函数，它只用于演示！
fn explicitly_ret_unit() -> () {
println!("I will return a ()")
}这个例子说明空tuple的占用空间为0，而非cpp中空类的1
// 让代码工作：修改 `assert!` 中的 `4`
use std::mem::size_of_val;
fn main() {
let unit: () = ();
assert!(size_of_val(&unit) == 0);
println!("Success!")
}当然，tuple 也可以复合
let tuple_of_tuples = ((1u8, 2u16, 2u32), (4u64, -1i8), -2i16);tuple可以直接通过下表解构、可以直接被 println 打印
println!("{:?}", tuple_of_tuples.0);
// (1, 2, 2)和 python 一样，需要一个 ', '区别括起来的数和 tuple
println!("{:?} {:?}", (1), (1, ));
// 1 (1,)用 [] 表示数组，包括同类型数据
let a = [1, 2, 3, 4, 5];
// a 是一个长度为 5 的整型数组
let b = ["January", "February", "March"];
// b 是一个长度为 3 的字符串数组
let c: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
// c 是一个长度为 5 的 i32 数组
let d = [3; 5];
// 等同于 let d = [3, 3, 3, 3, 3];
let first = a[0];
let second = a[1];
// 数组访问
let first = a.get(0);
// 会返回一个 Option，提供给我们 match 用，后面再说2.3 Range
range的表达方式很简单，就是 a..b表示a到b左闭右开, 比如 -3..2表示 [-3, 2)，a..=b表示闭区间
两个目标: 1. 修改assert!让它工作 2. 让println!输出: 97 - 122
fn main() {
let mut sum = 0;
for i in -3..2 {
sum += i
}
assert!(sum == -5);
for c in 'a'..='z' {
println!("{}",c as u8); // original : no as u8
}
}// 填空
use std::ops::{Range, RangeInclusive};
fn main() {
assert_eq!((1..5), Range{ start: 1, end: 5 });
assert_eq!((1..=5), RangeInclusive::new(1, 5));
}
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