学习总结了一些Rust基础知识, 不包括Thread与Asyc Program, 后面如果有涉猎, 会单独出来.

  • Introduction
    • 无运行时, 无垃圾回收
    • No null and exception
    • 更先进的包管理 cargo
    • 没有资源竞争
    • rust的包叫crate, 在crates.io

  • Memory

    • stack, heap, smart pointer, pointer

    • 使用GDB去debug, 需要添加, Ref 

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      [profile.dev]      
      split-debuginfo = "packed"

    • mac使用gdb有限制, 无法run, 切换lldb后可行

    • commands map
    • 需要sudo启动
  • Variables
    • Booleans, Characters, Integers, Floats
    • Integer
      • u8 i8, u16 i16, u32 i32, u64 i64, u128 i128
      • usize isize 64bit or 32bit
    • Float
      • f32 f64
    • Booleans
      • bool (1 byte)
    • Char
      • 4 bytes
      • full unicode value
  • Functions
    • 使用snake case来命名, 即小写加下划线
    • 函数最后一行不加;可以直接做返回值
    • 如果需要fast return可继续使用return
    • 函数调用加!是一个宏调用
      • println!
      • dbg!
    • 可以使用cargo expand来查看宏
  • Mutability
    • let与let mut
    • 自动类型推断
  • Standard Library
  • Ownership
    • 每一个变量自己持有自己
    • 跳出作用于就自己析构(drop function)
      • RAII resource acquisition is initialization
    • 同一时间只能有一个owner
      • 指针类型如果copy, 之前的指针就无法使用, 会编译错误
      • 作为形参传入函数也会pass ownership, 编译会报错
      • 使用引用&((ampersand))做参数就可以Borrow Ownership, 如果需要对这个参数进行操作, 需要mut &
      • 同一个指针对象的Mutable borrow只能有一个
      • 这样就能在编译的时候消除资源竞争
      • 编译器自动检测immutable borrow中间不能加入mutable borrow
      • 可以有多个immutable的引用, 但是只能有一个mutable的引用
  • Result
    • 封装了成功与失败的结果
    • unwrap会直接获取成功, 如果失败程序会崩溃
    • 在编译器会检测是否正确处理了异常
    • enum Ok / Err
  • Option
    • 包装可以为空的类型Option
    • enum Some / None
    • 可以通过ok_or转换为Result
    • 可以通过if let Some(i) = XXX从中获取值
  • Structs
    • struct构造函数使用::来初始化
    • 构造函数返回类型与初始化可以直接使用Self关键字来代替类名
    • impl Name {}来实现function
    • &self作为函数参数来获取类的指针, 需要是引用, 否则就borrow了
    • 第一个参数是&self是类方法, 否则就是静态方法
  • Strings
    • parse可以根据类型智能转换
    • &str是immutable string slice类型, 如果数据不需要改变， 可以使用slice取代String，避免Heap的拷贝，节省空间
    • &string[x..y]可以对borrow的string进行slice
    • String会在堆上开辟空间, 并且可以自动伸缩
    • 如果不想copy, 则需要使用&str来做slice指向需要的区域
    • 定义的静态字符串就是&str
    • rust使用utf8编码, slice必须包含整个字符, 但是下标只能是byte级别, 如果slice到未完整的字符, 会报panicked character boundary错误
  • Enums
    • 默认枚举实际内存中是数字从0开始
    • 如果显式指定数字, 则后面定义的累加, 前面的仍然从0开始
    • 枚举可以承载不同的类型在内, 最终在struct里占用的空间以最大的为准
  • Module
    • mod xxx { }
    • 所有内部定义的都是private, 如果公开需要加pub
    • mod可以嵌套
    • 嵌套的mod可以使用super::引用上一级
    • 同时使用crate::可以获取root level的module
    • 每一个文件都是一个module, 文件名就是mod的名字, 所以就免去了写mod
    • 如果是嵌套的, 则可以使用文件夹, 但是需要在文件夹里添加mod.js来export里面的module
    • 使用mod Name来引用, 类似以import
    • 使用use ModName::StructName来声明, 类似与命名空间声明, 便可直接使用
    • std默认就被引用了, 所以不需要自己添加mod std
  • Loops
    • loop可以加label
    • 'lable: loop {} condition;
  • Match
    • 类似于switch或者when
    • match variable { case1 => xxx }
    • 枚举值内的元素可以使用元组(tuple)来接多个值
    • 如果不需要使用, 使用下划线
    • _ =>可以接收default值
    • 多个case并列在一起使用case1 | case2
  • Array
    • [initial; size]定义array的初始化值与长度
    • initial值决定了array内数据的类型
  • Trait
    • 类似于interface, 或者extension, 可以给已有struct扩展方法
    • 实现方式 impl TraitName for StructName
    • 还可以定义一个Associate Type type XXX;来当泛型用, 当你只期望有一种扩展的时候可以使用
    • 如果使用了泛型, 则可以扩展多种次, 每次使用trait方法时候, 需要指定类型帮助推断
    • unimplemented!() 或者 todo!()可以supress未实现异常
  • TryFrom
    • 它是一个trait, 有一个静态方法try_from, 实现了从指定的泛型转换到你扩展的struc上, impl TryFrom<Input> for Struct
    • 它还还转自动实现TryInto, 不同的是, 里面是一个对象方法, try_into.
    • 它们都有一个协同类型定义Error类型
  • Custom Error
    • 实现Error, 它是一个trait, 并且需要同时实现Display跟Debug
    • 可以通过write!(formatter, "{}", xxx)宏来写输出
    • Display与Debug实现相同, Error无需实现任何方法
  • ErrorHandling
    • Result提供or方法来对error进行转换
    • 使用?, 如果正确返回结果, 如果错误异常
      • 可以使用or转换Error类型到Err
      • 也可以给自己Error实现From<XXError>

  • Lifetime Parameter

    • compiler会check引用的生命周期
    • 因为有垃圾回收的语言会根据引用数量来判断是否release
    • 所以如果有引用的使用，必须提供足够的信息(类似MetaData)让静态检查可以判断引用使用的scope
    • 在Struct上通过范型<'name>来声明一个lifetime，name通常是单个字母
    • 如果函数只有一个lifetime param, 那么可以通过推断, 不需要显示的声明
    • 实现trait的时候, 需要在impl后面声明, 再在Struct后面加上lifetime
    • Trait的方法参数也需要声明, 以便实现里可以推断, 如:
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      impl <'a> Trait for Struct<'a> {  
          fn test(str: &'a str)   { 
              ... 
          } 
      }`

  • Silent Warnings

    • 可以对指定文件通过#![allow(xxx)]添加编译参数
    • 比如dead_code, unused_variables等
    • 这上面的Pang(!)表示该应用于该Module以及所有子Module
  • Type Infer
    • rust编译器的推断是整体性的
    • 一行范型的推断可以考下一条语句来完成
    • 比如HashMap::new()可以不指定类型, 但是下一句使用该Map可以帮助上一句推断
  • 指针赋值
    • 使用*Field_Name = Object
    • 只要地址类型匹配, 则可以安全赋值
    • 比如替换成其他的子类
  • Debug Output
    • 可以使用dbg!来print debug信息
    • 但是对象必须实现Debug trait
    • 如果想直接用基础类型作为输出, 可以在对象上加#[derive(Debug)]
    • 需要给对象所有层的对象都加上
    • 比较推荐的是给所有的对象都加上以便调试
  • 自动提示
    • 如果一个rs文件没有被添加到mod.rs, VSCode不会提示
    • 比如自动实现某Trait所有方法, 自动completematch的所有case
  • Copy & Clone
    • as可以将指针指向位置转基础类型, 或者转换成已经实现的Trait
    • 转换为基础类型时需要对指针指向位置进行copy/clone
    • 可以通过#[derive(Copy, Clone)]实现
  • Dynamic/Static Dispatch
    • 参数Trait前面加上dyn, 如&mut dyn Trait, 为动态代理
    • 加impl则为编译器静态绑定, 编译器会扫描所有的调用, 然后生成不同的函数
  • 签名与声明
    • 原则: immutable borrow(x: &T), mutable borrow(x: &mut T), move((x: T)
    • 这些原则都是在冒号后面决定的, 它决定了变量的签名类型
    • 如果在变量前面添加mut, 这个只是在变量本身被赋予了mutable权限, 并没有改变签名
    • 引用的可读性是无法升级变更的, 因为它是签名, 无法从不可读变为可读
    • 有点像const*与*const, 一个是对内容的限制, 一个是对指针的限制
  • Getter方法
    • 函数命名不需写get
    • 返回是成员的引用
    • Optional则通过as_ref()转成Option<&T>
  • 环境变量
    • 通过env::var("Name")可以读取环境变, 返回Result
    • 通过env!变异期直接读取环境变量返回&str, 如果不存在则会直接编译错误
    • 通过format可以进行拼接