Rust 数据类型使用注意点

news2024/11/18 7:28:24

文章目录

前言
一、Rust 的数据类型
- - 基本数据类型：
  - 复合数据类型：
二、使用注意点📢
- - 整型溢出
总结

前言

Rust 学习系列，学习rust的数据类型。牢记其中的注意点📢

一、Rust 的数据类型

Rust 提供了丰富的数据类型，包括基本数据类型和复合数据类型。

基本数据类型：

布尔类型（bool）：表示 true 或 false。
. 字符类型（char）：表示单个 Unicode 字符。
数值类型：
- 整数类型（i8、i16、i32、i64、i128、isize）：有符号整数。
- 无符号整数类型（u8、u16、u32、u64、u128、usize）：无符号整数。
- 浮点数类型（f32、f64）：单精度和双精度浮点数。

复合数据类型：

数组（array）：固定大小的相同类型元素的集合。
元组（tuple）：固定大小的不同类型元素的集合。
切片（slice）：动态大小的数组引用。
字符串（string）：动态大小的 UTF-8 字符串。
结构体（struct）：自定义数据类型，可以包含多个字段。
枚举（enum）：定义一个类型的取值集合。
特定用途的数据类型：例如 Option、Result<T, E> 等。

在这里插入图片描述

除了这些基本和复合数据类型，Rust 还提供了一些高级数据类型和特性，如引用、生命周期、泛型、trait 等，用于更灵活地处理数据。这些数据类型和特性使得 Rust 具有强大的类型系统和内存安全性。

来一些代码示例练习一波⚽️

fn main() {
    // 声明和初始化变量
    let number: i32 = 42;
    let is_true: bool = true;
    let letter: char = 'a';
    let array: [i32; 3] = [1, 2, 3];
    let tuple: (i32, bool) = (10, false);

    // 使用变量
    println!("The number is: {}", number);
    println!("Is it true? {}", is_true);
    println!("The letter is: {}", letter);
    println!("The array is: {:?}", array);
    println!("The tuple is: {:?}", tuple);

    // 使用引用
    let reference: &i32 = &number;
    println!("The reference is: {}", reference);
    
     let mut number2: i32 = 42;
    let mutable_reference: &mut i32 = &mut number2;
    *mutable_reference += 1;
    println!("The mutable reference is: {}", mutable_reference);
}

二、使用注意点📢

变量绑定：在声明变量时，需要指定变量的数据类型。Rust的类型推导功能可以自动推断变量的数据类型，但在某些情况下需要明确指定类型。
不可变和可变性：Rust中默认情况下，变量是不可变的。如果需要修改变量的值，需要使用mut关键字声明可变变量。
所有权系统：Rust的所有权系统是其最重要的特性之一。它规定了变量在内存中的所有权和使用规则。在Rust中，每个值都有一个所有者，并且只能有一个所有者。所有权可以通过移动（move）或借用（borrow）的方式转移。移动所有权规定了变量在传递给函数时的所有权转移，而借用所有权规定了变量在引用（borrow）时的限制。这个所有权系统可以避免内存安全问题和数据竞争。
引用：Rust中的引用（Reference）是指对变量的借用，它允许通过引用访问变量的值，但不允许修改变量的值。引用在函数传参和数据共享等场景下非常有用。
字面量和类型转换：Rust中的字面量可以直接表示特定类型的值，例如整数、浮点数和布尔值等。如果需要将一个类型转换为另一个类型，可以使用as关键字进行类型转换。
枚举和结构体：Rust提供了枚举（Enum）和结构体（Struct）两种复合数据类型。枚举用于表示一组相关的值，而结构体用于表示一组相关的字段。

整型溢出

比方说有一个 u8 ，它可以存放从 0 到 255 的值。那么当你将其修改为范围之外的值，比如 256，则会发生整型溢出（integer overflow），这会导致两种行为的其中一种。当在调试（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。Rust 使用 panic 这个术语来表明程序因错误而退出。第 9 章 “panic! 与不可恢复的错误”会详细介绍 panic。

在当使用 --release 参数进行发布（release）模式构建时，Rust 不检测会导致 panic 的整型溢出。相反当检测到整型溢出时，Rust 会进行一种被称为二进制补码包裹（two’s complement wrapping）的操作。简而言之，大于该类型最大值的数值会被“包裹”成该类型能够支持的对应数字的最小值。比如在 u8 的情况下，256 变成 0，257 变成 1，依此类推。程序不会 panic，但是该变量的值可能不是你期望的值。依赖整型溢出包裹的行为不是一种正确的做法。

要显式处理溢出的可能性，可以使用标准库针对原始数字类型提供的以下一系列方法：

使用 wrapping_* 方法在所有模式下进行包裹，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