Rust 语法
2025年8月23日大约 7 分钟
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标准系统
- 练气
- 概念
- 所有权（了解）
- 类型系统（了解）
- 工程
- cargo工作流（了解）
- 常用三方库
- 常见错误处理
- 编码风格（了解）
- 官方文档查阅（了解）
- 概念
- 筑基
- 概念
- 内存管理机制（所有权/生命周期管理）
- 类型系统（深入）
- 宏机制
- Unsafe使用和安全抽象机制（了解）
- 多线程并发安全机制
- 异步并发机制（了解）
- 工程
- cargo工作流（深入）
- 官方文档查阅（深入：core/std）
- 熟练编写宏和FFi
- 编码风格（深入）
- 熟练编写单元测试/集成测试
- 熟练编写多线程和异步并发
- 概念
- 接单
- 概念
- 类型系统（深刻理解其在代码架构设计的应用）
- 异步并发机制（深入）
- Unsafe使用和安全抽象机制（深入）
- 理解编译过程，通过Mir理解代码行为
- 高级特性，如：常量泛型/GAT等
- 工程
- 理解 Rust 编程范式并应用
- 利用 Rust 语言类型系统和语言特性进行系统架构设计
- 熟练使用第三方库，具有查阅源码识别代码质量的能力
- 概念
嵌入式系统
嵌入式：指资源受限的裸机环境或者非通用标准的操作系统环境。在rust语言中用 no_std 环境来表示。
- 练气
- 概念
- Rust编译器特性（了解）
- 内存管理机制（所有权/生命周期管理）
- Unsafe使用和安全抽象机制（了解）
- 工程
no_std工具链（了解）- 使用Unsafe和FFi（了解）
- 基于core定制自己的std库
- 概念
- 筑基
- 概念
- 略
- 工程
- 略
- 熟练使用常用
no_std第三方库
- 概念
- 接单
- 概念
- 略
- 工程
- 略
- 概念
语法参考：
- Rust Documentation
环境：
注释&文档
https://doc.rust-lang.org/stable/rust-by-example/hello/comment.html
// 注释
/* 注释 */
//! 文档（放在文件头部） —— 支持markdown（支持内部链接）
/// 文档（放在方法上方）打印
https://doc.rust-lang.org/stable/rust-by-example/hello/print.html
// 打印宏
// format!: write formatted text to String
// print!: same as format! but the text is printed to the console (io::stdout).
// println!: same as print! but a newline is appended.
// eprint!: same as print! but the text is printed to the standard error (io::stderr).
// eprintln!: same as eprint! but a newline is appended.
// 打印trait
fmt::Debug
fmt::Display基础数据类型
指引： https://rustwiki.org/zh-CN/rust-by-example/primitives.html
文档： https://rustwiki.org/zh-CN/std/#primitives
基本数据类型特点：
- 有暴露的接口方法
- 有实现好的 trait —— 基本类型的核心特点
- 有内存安全检查
// fn 声明函数
fn main() {
// let 声明变量
// i32 是数据类型
let a: i32 = 1;
// 如果没有指定数据类型，会推断
let b = 2;
// Rust 变量默认不可变。添加 mut 修饰的变量才可改变
let mut y = 1;
y = 2;
// println!() 是宏，用于打印输出，并在末尾添加换行符
println!("{}", a);
// assert_eq!() 是宏，用于判断两个参数是否相等
// 如果相等没有输出信息，如果不相等则报错
// 更多： https://doc.rust-lang.org/std/index.html?search=assert#macros
assert_eq!(2, b);
}标量类型（scalar type）
- 整型
- 无符号整型
u81bytesu162bytesu323bytesu644bytesu1285bytes
- 有符号整型
i81bytesi162bytesi323bytesi644bytesi1285bytes
- 无符号整型
- 浮点型
f324bytesf648bytes
- 布尔型
bool1bytes
- 字符型
char4bytesu8
标量列表
fn main() {
// 整型
let a: i32 = 42;
let b: u32 = 42u32; // 无符号
let c: i32 = -42i32; // 有符号
let d: i32 = 98_222; // 十进制
let e: i32 = 0xff; // 十六进制
let f: i32 = 0o77; // 八进制
let g: i32 = 0b1111_0000; // 二进制
let h: i32 = b'A'; // 单字节字符
// 浮点型
let a: f64 = 1.23;
let b: f32 = 1.23f32;
// 字符
let a: char = 'a'
let b: u8 = b'a'; // 表示字符 a 的 ASCII 值
// 布尔值
let a:bool = true;
}标量声明方式
fn main() {
// 变量可以给出类型说明。
let logical: bool = true;
let a_float: f64 = 1.0; // 常规说明
let an_integer = 5i32; // 后缀说明
// 否则会按默认方式决定类型。
let default_float = 3.0; // `f64`
let default_integer = 7; // `i32`
// 类型也可根据上下文自动推断。
let mut inferred_type = 12; // 根据下一行的赋值推断为 i64 类型
inferred_type = 4294967296i64;
// 可变的（mutable）变量，其值可以改变。
let mut mutable = 12; // Mutable `i32`
mutable = 21;
// 报错！变量的类型并不能改变。
mutable = true;
// 但可以用遮蔽（shadow）来覆盖前面的变量。
let mutable = true;
}标量运算
fn main() {
// 整数相加
println!("1 + 2 = {}", 1u32 + 2);
// 整数相减
println!("1 - 2 = {}", 1i32 - 2);
// 试一试 ^ 尝试将 `1i32` 改为 `1u32`，体会为什么类型声明这么重要
// 短路求值的布尔逻辑
println!("true AND false is {}", true && false);
println!("true OR false is {}", true || false);
println!("NOT true is {}", !true);
// 位运算
println!("0011 AND 0101 is {:04b}", 0b0011u32 & 0b0101);
println!("0011 OR 0101 is {:04b}", 0b0011u32 | 0b0101);
println!("0011 XOR 0101 is {:04b}", 0b0011u32 ^ 0b0101);
println!("1 << 5 is {}", 1u32 << 5);
println!("0x80 >> 2 is 0x{:x}", 0x80u32 >> 2);
// 使用下划线改善数字的可读性！
println!("One million is written as {}", 1_000_000u32);
}复合类型（compound type）
- 数组（array）：如
[1, 2, 3]—— 必须相同类型 - 元组（tuple）：如
(1, true)—— 可以包含不同类型
自定义类型
struct： 定义一个结构体（structure）enum： 定义一个枚举类型（enumeration）
而常量（constant）可以通过 const 和 static 关键字来创建。
结构体（structure，缩写成 struct）
https://rustwiki.org/zh-CN/rust-by-example/custom_types/structs.html
结构体（structure，缩写成 struct）有 3 种类型，使用 struct 关键字来创建：
- 元组结构体（tuple struct），事实上就是具名元组而已。
- 经典的 C 语言风格结构体（C struct）。
- 单元结构体（unit struct），不带字段，在泛型中很有用。
// 元组结构体
struct Pair(i32, f32);
// C语言风格结构体
struct Point {
x: f32,
y: f32,
}
// 单元结构体
struct Unit;
// 结构体可以作为另一个结构体的字段
#[allow(dead_code)]
struct Rectangle {
// 可以在空间中给定左上角和右下角在空间中的位置来指定矩形。
top_left: Point,
bottom_right: Point,
}枚举（enumeration）
https://rustwiki.org/zh-CN/rust-by-example/custom_types/enum.html
// 创建一个 `enum`（枚举）来对 web 事件分类。注意变量名和类型共同指定了 `enum`
// 取值的种类：`PageLoad` 不等于 `PageUnload`，`KeyPress(char)` 不等于
// `Paste(String)`。各个取值不同，互相独立。
enum WebEvent {
// 一个 `enum` 可以是单元结构体（称为 `unit-like` 或 `unit`），
PageLoad,
PageUnload,
// 或者一个元组结构体，
KeyPress(char),
Paste(String),
// 或者一个普通的结构体。
Click { x: i64, y: i64 }
}
// 此函数将一个 `WebEvent` enum 作为参数，无返回值。
fn inspect(event: WebEvent) {
match event {
WebEvent::PageLoad => println!("page loaded"),
WebEvent::PageUnload => println!("page unloaded"),
// 从 `enum` 里解构出 `c`。
WebEvent::KeyPress(c) => println!("pressed '{}'.", c),
WebEvent::Paste(s) => println!("pasted \"{}\".", s),
// 把 `Click` 解构给 `x` and `y`。
WebEvent::Click { x, y } => {
println!("clicked at x={}, y={}.", x, y);
},
}
}
fn main() {
let pressed = WebEvent::KeyPress('x');
// `to_owned()` 从一个字符串切片中创建一个具有所有权的 `String`。
let pasted = WebEvent::Paste("my text".to_owned());
let click = WebEvent::Click { x: 20, y: 80 };
let load = WebEvent::PageLoad;
let unload = WebEvent::PageUnload;
inspect(pressed);
inspect(pasted);
inspect(click);
inspect(load);
inspect(unload);
}常量
Rust 有两种常量，可以在任意作用域声明，包括全局作用域。它们都需要显式的类型声明：
const：不可改变的值（通常使用这种）。static：具有 'static 生命周期的，可以是可变的变量（译注：须使用 static mut 关键字）。
// 全局变量是在所有其他作用域之外声明的。
static LANGUAGE: &'static str = "Rust";
const THRESHOLD: i32 = 10;类型转换
#![allow(overflowing_literals)]
fn main() {
let decimal = 65.4321_f32;
// 错误：不提供隐式转换
let integer: u8 = decimal; // ERROR
// 使用as显式转换
let integer = decimal as u8; // 该转换会丢失数值精度
let character = integer as char;
assert_eq!(65, integer);
assert_eq!('A', character);
// 小范围的类型转换到大范围的类型，没有数据丢失
assert_eq!(65, 65_i8 as i32);
// 使用as转换如果发生溢出，从最低有效位开始保留8位，然后剩余位置，直到最高有效位都被抛弃
// 1000 - 256 -256 - 256 = 232
assert_eq!(232, 1000 as u8);
// 1000 as u8 -> 232
assert_eq!(232, 1000 as u8);
}语言特点
Rust 借鉴函数式语言的一些特点：
- 面向表达式编程
- 函数/闭包
- 迭代器
- 类型系统