rust基本数据类型——标量类型
基本数据类型（标量类型）
在rust里数据类型可以分为标量（scalar）和复合（compound）类型，标量类型代表一个单独的值。Rust 有四种基本的标量类型：整型、浮点型、布尔类型和字符类型。rust是静态强类型语言，它在编译时就需要知道所有变量的类型，并且不同类型的数据之间是不允许进行运算的。
整数类型
rust根据整数占据的二进制位数，提供了以下多种整数类型。可以根据业务的实际场景进行选择。当你没有指定整数的类型时，rust 整型默认使用 i32类型。无符号数表示数字只能取非负数，而有符号则表示数字既可以取非负数，也可以取负数。
| 类型长度 | 有符号 | 无符号 |
|---|---|---|
| 8-bit | i8 | u8 |
| 16-bit | i16 | u16 |
| 32-bit | i32 | u32 |
| 64-bit | i64 | u64 |
| 128-bit | i128 | u128 |
| arch | isize | usize |
需要注意的是arch，它表示长度取决于CPU的架构。isize 和 usize 类型取决于程序运行的计算机 CPU 类型： 若 CPU 是 32 位的，则这两个类型是 32 位的，同理，若 CPU 是 64 位，那么它们则是 64 位。isize 和 usize 的主要应用场景是用作集合数据类型的索引。
一个有符号的变量可以储存包含从 -2^(n-1) 到 2^(n-1)-1 之间的数值，n是类型的长度；而无符号数存储的范围为 0 到 2^(n-1)之间。
整数溢出
当在 debug 模式编译时，Rust 会检查整型溢出，若存在这些问题，则使程序在编译时 panic(崩溃,Rust 使用这个术语来表明程序因错误而退出)。在当使用 --release 参数进行 release 模式构建时，Rust 不检测溢出。 当整型溢出时，Rust 会按照补码循环溢出（two’s complement wrapping）的规则处理。要显式处理可能的溢出，可以使用标准库针对原始数字类型提供的这些方法：
- 使用 wrapping_* 方法在所有模式下都按照补码循环溢出规则处理，例如 wrapping_add
- 如果使用 checked_* 方法时发生溢出，则返回 None 值
- 使用 overflowing_* 方法返回该值和一个指示是否存在溢出的布尔值
- 使用 saturating_* 方法使值达到最小值或最大值
下面是一个示例，演示了这四种方式分别处理的结果。关于其中涉及的其它数据类型，后续才会接触到。
fn main() {
let a: i8 = 127;
let b: i8 = a.wrapping_add(1); // 所有模式下都按照补码循环溢出规则
println!("{b}");
let b:Option<i8> = a.checked_add(0);
if b.is_none(){ // 发生溢出时，返回None值。
println!("溢出");
}else{
println!("{:?}", b.expect(""));
}
let tup = a.overflowing_add(1); //返回一个数值以及指示是否溢出的bool值。
println!("{}, {}", tup.0, tup.1); // tup是一个元组，取其中的第0个和第1个元素的值。
let b = a.saturating_add(1); //使值达到最大值(或者最小值)
println!("{b}");
}
浮点类型
浮点类型数字 是带有小数点的数字，在 Rust 中浮点类型数字也有两种基本类型： f32 和 f64，分别为 32 位和 64 位大小。默认浮点类型是 f64。浮点数采用 IEEE-754 标准表示。f32 是单精度浮点数，f64 是双精度浮点数。
NaN
对于数学上未定义的结果，Rust使用NaN来处理这些结果。所有跟 NaN 交互的操作，都会返回一个 NaN，而且两个 NaN 之间是不能用来比较的。一个防御性编程的例子如下所示：
fn main() {
let x = (-42.0_f32).sqrt();
if x.is_nan() {
println!("未定义的数学行为")
}
}
数值运算
Rust 支持所有数字类型的基本数学运算：加法、减法、乘法、除法和取模运算。如下所示。
fn main() {
// 加法
let sum = 5 + 10;
println!("{}", sum);
// 减法
let difference = 95.5 - 4.3;
println!("{}", difference);
// 乘法
let product = 4 * 30;
println!("{}", product);
// 除法
let quotient = 56.7 / 32.2;
println!("{}", quotient);
// 求余
let remainder = 43 % 5;
println!("{}", remainder);
}
再次强调，Rust是一门强类型语言，不同类型之间不允许进行运算。例如可以在上述代码中混合计算整型和浮点型，将会导致错误。
fn main() {
let sum: f64 = 12i32 + 3.3_f64; // 错误，rust无法将i32和f64进行相加操作。
println!("{sum}")
}
数字类型的数字字面值允许使用类型后缀，例如上面的12i32来指定12这个数字是i32类型，同时也允许使用 _ 做为分隔符以方便人类读，例如：3.3_f64。同时_也可以和python中类似，用来对大数进行多位分割书写。例如:
let x: i64 = 100_0000_0000;
为了让i32和f64直接可以进行运算，Rust要求必须对其中一个类型进行显示类型转换，让它们变成同一个类型。在Rust中可以使用as运算符进行数据类型转换。例如：
fn main() {
// let sum: f64 = 12i32+ 3.3_f64; // 错误
let mut sum: f64 = 12i32 as f64+ 3.3_f64; // 进行显示类型转换
println!("{sum}");
sum = (12_i32 + 3.3_f64 as i32).into(); // 先将3.3从f64转为i32，那么3.3就会变成3，然后在将12+3的结果转为f64
println!("{sum}");
sum = (12_i32 + 3.3_f64 as i32) as f64; // 等价于into()
println!("{sum}");
}
另外一个需要注意的例子如下所示：
fn main() {
println!("{}", 1u8 + 21);
}
这个例子是可以正常运行的，它背后的原理是rust编译器会推断21这个数字的类型为u8，这样就相当于是1u8 + 21u8，所以可以正常运行。
布尔型
布尔类型表示真假。在Rust中，使用关键字bool表示，其有两个值true和false。布尔值占用内存的大小为 1 个字节。布尔类型的场景主要在于流程控制。
字符类型
在Rust中，使用char表示字符类型，和C/C++语言中类似，不同的是Rust的char类型大小为4个字节，并且是一个Unicode字符。注意，前面我们在代码中使用双引号(“”)来声明的不是字符类型，而是字符串类型；字符类型使用单引号(‘’)声明。下面是一个例子。
fn main() {
let c1:char = '☺';
let c2:char = '秀';
let c3:char = 'a';
println!("{c1}");
println!("{c2}");
println!("{c3}");
}
共同点
下面是数据类型之间的共同点总结
- 不允许不同的数据类型之间进行直接运算；
- 变量在声明的时候如果没有进行初始化，Rust是不会赋予其默认值的；
- 未经初始化的变量不允许被使用。