类型、运算符和字符串 - 基础类型

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小牛编辑

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2023-12-01

像其他现代编程语言一样，Rust提供了一系列基础的类型，我们一般称之为原生类型。其强大的类型系统就是建立在这些原生类型之上的，因此，在写Rust代码之前，必须要对Rust的原生类型有一定的了解。

bool

Rust自带了bool类型，其可能值为true或者false。
我们可以通过这样的方式去声明它：

let is_she_love_me = false;
let mut is_he_love_me: bool = true;

当然，bool类型被用的最多的地方就是在if表达式里了。

char

在Rust中，一个char类型表示一个Unicode字符,这也就意味着，在某些语言里代表一个字符(8bit)的char，在Rust里实际上是四个字节(32bit)。
同时，我们可以将各种奇怪的非中文字符随心所欲的赋值给一个char类型。需要注意的是，Rust中我们要用'来表示一个char，如果用"的话你得到的实际上是一个&'static str。

let c = 'x';
let cc = '王';

数字类型

和其他类C系的语言不一样，Rust用一种符号+位数的方式来表示其基本的数字类型。可能你习惯了int、double、float之类的表示法，Rust的表示法需要你稍微适应一下。

你可用的符号有 i、f、u

你可用的位数，当然了，都是2的n次幂，分别为8、16、32、64及size。

你可以将其组合起来，形成诸如i32,u16等类型。

当然了，这样的组合并不自由，因为浮点类型最少只能用32位来表示，因此只能有f32和f64来表示。

自适应类型

看完上面你一定会对isize和usize很好奇。这两个是来干啥的。这两个嘛，其实是取决于你的操作系统的位数。简单粗暴一点比如64位电脑上就是64位，32位电脑上就是32位，16位……呵呵哒。

但是需要注意的是，你不能因为你的电脑是64位的，而强行将它等同于64，也就是说isize != i64，任何情况下你都需要强制转换。

数组 array

Rust的数组是被表示为[T;N]。其中N表示数组大小，并且这个大小一定是个编译时就能获得的整数值，T表示泛型类型，即任意类型。我们可以这么来声明和使用一个数组:

let a = [8, 9, 10];
let b: [u8;3] = [8, 6, 5];
print!("{}", a[0]);

和Golang一样，Rust的数组中的N（大小）也是类型的一部分，即[u8; 3] != [u8; 4]。这么设计是为了更安全和高效的使用内存，当然了，这会给第一次接触类似概念的人带来一点点困难，比如以下代码。

fn show(arr: [u8;3]) {
    for i in &arr {
        print!("{} ", i);
    }
}
fn main() {
    let a: [u8; 3] = [1, 2, 3];
    show(a);
    let b: [u8; 4] = [1, 2, 3, 4];
    show(b);
}

编译运行它你将获得一个编译错误：

<anon>:11:10: 11:11 error: mismatched types:
 expected `[u8; 3]`,
    found `[u8; 4]`
(expected an array with a fixed size of 3 elements,
    found one with 4 elements) [E0308]
<anon>:11     show(b);
                   ^
<anon>:11:10: 11:11 help: see the detailed explanation for E0308
error: aborting due to previous error

这是因为你将一个4长度的数组赋值给了一个只需要3长度数组作为参数的函数。那么如何写一个通用的show方法来展现任意长度数组呢？请看下节Slice

Slice

Slice从直观上讲，是对一个Array的切片，通过Slice，你能获取到一个Array的部分或者全部的访问权限。和Array不同，Slice是可以动态的，但是呢，其范围是不能超过Array的大小，这点和Golang是不一样的。

一个Slice的表达式可以为如下: &[T] 或者 &mut [T]。

这里&符号是一个难点，我们不妨放开这个符号，简单的把它看成是Slice的甲鱼臀部——规定。另外，同样的，Slice也是可以通过下标的方式访问其元素，下标也是从0开始的哟。
你可以这么声明并使用一个Slice：

let arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
let slice_complete = &arr[..]; // 获取全部元素
let slice_middle = &arr[1..4]; // 获取中间元素，最后取得的Slice为 [2, 3, 4] 。切片遵循左闭右开原则。
let slice_right = &arr[1..]; // 最后获得的元素为[2, 3, 4, 5, 6]，长度为5。
let slice_left = &arr[..3]; // 最后获得的元素为[1, 2, 3]，长度为3。

怎么样，了解了吧。
那么接下来我们用Slice来改造一下上面的函数

fn show(arr: &[u8]) {
    for i in arr {
        print!("{} ", i);
    }
    println!("");
}
fn main() {
    let a: [u8; 3] = [1, 2, 3];
    let slice_a = &a[..];
    show(slice_a);
    let b: [u8; 4] = [1, 2, 3, 4];
    show(&b[..]);
}

输出

1 2 3
1 2 3 4

动态数组 Vec

熟悉C++ STL的同学可能对C++的vector很熟悉，同样的，Rust也提供了一个类似的东西。他叫Vec。

在基础类型里讲Vec貌似是不太合适的，但在实际应用中的应用比较广泛，所以说先粗略的介绍一下，在集合类型的章节会有详细讲述。

在Rust里，Vec被表示为 Vec<T>，其中T是一个泛型。

下面介绍几种典型的Vec的用法:

let mut v1: Vec<i32> = vec![1, 2, 3]; // 通过vec!宏来声明
let v2 = vec![0; 10]; // 声明一个初始长度为10的值全为0的动态数组
println!("{}", v1[0]); // 通过下标来访问数组元素
for i in &v1 {
    print!("{}", i); // &Vec<i32> 可以通过 Deref 转换成 &[i32]
}
println!("");
for i in &mut v1 {
    *i = *i+1;
    print!("{}", i); // 可变访问
}

输出结果：

1
123
234

最原生字符串 str

你可以用str来声明一个字符串，事实上，Rust中，所有用""包裹起来的都可以称为&str(注意这个&,这是难点，不用管他，不是么？)，但是这个类型被单独用的情况很少，因此，我们将在下一节着重介绍字符串类型。

函数类型 Functions

函数同样的是一个类型，这里只给大家普及一些基本的概念，函数类型涉及到比较高阶的应用，希望大家能在后面的闭包章节仔细参读

下面是一个小例子

fn foo(x: i32) -> i32 { x+1 }
let x: fn(i32) -> i32 = foo;
assert_eq!(11, x(10));