Rust菜鳥教程詳解

一、語言簡介

Rust是一門系統編程語言，由Mozilla公司開發。它被設計為安全、並發和高效的語言，廣泛應用於網絡服務、瀏覽器引擎、操作系統等方面。

與C和C++等傳統的系統編程語言不同，Rust中包含許多現代編程語言的特性，例如類型推斷、模式匹配、閉包等。同時，它還具有內存安全性、線程安全性和零成本抽象等特性，使得開發者可以安全高效地編寫高性能的系統級代碼。

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

二、基礎語法

1. 變量和數據類型

Rust中變量使用let關鍵字進行聲明，其數據類型可以由編譯器進行推斷，也可以在冒號後顯式指定。常見的數據類型包括整數類型、浮點數類型、布爾型、字符型、字符串類型等。

let x = 5; // 推斷出i32類型
let y: i32 = 10; // 顯式指定i32類型

2. 控制流語句

Rust中常見的控制流語句包括if語句、循環語句、match語句等。if語句和循環語句與其他語言類似，而match語句則類似於switch語句，使用模式匹配對值進行判斷。

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

3. 函數

Rust中使用fn關鍵字定義函數，函數可以有參數和返回值。與其他語言不同的是，Rust中函數的返回值可以使用箭頭符號進行指定。

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

三、數據結構

1. 數組和切片

Rust中使用方括號定義數組，數組中的元素類型必須相同。Rust中的數組與其他語言不同的是，其大小是固定不變的。而切片則是對數組或其他數據類型的一部分進行引用。

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

2. 結構體

Rust中使用struct關鍵字定義結構體，結構體中包含多個字段。結構體的字段可以是任意數據類型，而且可以具有不同的可見性。

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

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

3. 枚舉

Rust中使用enum關鍵字定義枚舉，枚舉可以包含多個變量。枚舉與其他語言的枚舉類似，但是在Rust中枚舉是一種類型，而不僅僅是常量。

enum Color {
    Red,
    Blue,
    Green,
}

let c = Color::Red;

四、並發編程

Rust中擁有並發編程的特性。Rust提供了線程、通道、異步編程等方式，支持多線程和協程。

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中的包管理工具為Cargo，它使用Toml文件進行配置，可以自動管理依賴和構建項目。Cargo支持發佈到crate.io上，並且可以實現版本控制、自動化測試、文檔生成等功能。

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

[dependencies]
rand = "0.7.3"

六、常用庫

Rust中有許多高質量的庫，例如Tokio用於異步編程、serde用於數據序列化、reqwest用於HTTP請求等。

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