连续 4 年成为“开发者最喜欢的语言”,这门编程语言你了解过吗?
fn main() { println!("hello rust");}
随着 Facebook 的 Libra 项目出炉,Rust 一下子火了,这是 Rust 有史以来最大的项目,但随着全球数字货币的兴起,Rust 的旅程可能才刚刚开始。
虽然你可能还不太了解 Rust,但在开发者眼中,Rust 真香!连续 4 年,在 Stack Overflow 开发者「最受喜爱编程语言」评选中,Rust 都是第一名。
2015 年 5 月 15 日,Rust 正式发布了 1.0 版本。
4 年来,它凭借着「安全」和「高并发」两个特性,受到了越来越多开发者的喜爱。
Rust 正以势如破竹之势占领区块链新兴项目市场,很多著名的老项目也在考虑转向使用 Rust 重写。
Rust 的语言特性(安全、高性能、并发编程)与区块链的特性(分布式、加密、安全敏感)天生契合,很多著名的区块链项目已经选择使用 Rust 作为其开发语言,包括:Parity、Polkadot、Substrate、Grin、Ethereum 经典、Holochain、Cardano-Rust、Exonum、Lighthouse、Nimiq、Nervos、Conflux-Rust、Codechain、Witnet 等,更不用说即将到来的 Libra。
相信,选择使用 Rust 作为第一开发语言的区块链项目也会越来越多,我们会迎来一波的 Rust 语言学习高潮,而区块链开发者的薪资有多高,相信大家都清楚。
《通过例子学 Rust》改编自经典教材《Rust By Example》,并根据教材内容配置了线上实验环境,和挑战测试。每一个知识点都有配套的实例和小练习,让大家轻松地掌握这门语言。
想要深入学习的朋友可以了解一下。
接下来,大家就跟着我熟悉一下 Rust 的一些基础语法吧,用 Rust 写出你的第一个小程序。
简介
Rust 是一门注重安全(safety)、速度(speed)和并发(concurrency)的现代系统编程语言。Rust 通过内存安全来实现以上目标,但不用垃圾回收机制(garbage collection, GC)。
本课程为《通过例子学 Rust》的在线实验版本,通过在线实验一系列程序例子,一步步完成 Rust 编程语言的入门。
所有文档内容版权跟随中文及英文原文档的版权(版权为 MIT 协议 或 Apache 协议)。
知识点
本节实验的主要内容包括以下知识点:
- 课程介绍
- 如何编写第一个程序
- Hello World 程序详解
- 注释
- 格式化输出
Hello World
我们的第一个程序将打印传说中的 “Hello World” 消息,下面是完整的程序代码和编译运行过程。
这是传统的 Hello World 程序的源码。首先,在实验楼 WebIDE 中 /home/project 目录下新建 hello.rs 文件,编写以下代码(以 // 开头的注释内容可以不必输入):
// 这是注释内容,将会被编译器忽略掉
// 可以单击那边的按钮 "Run" 来测试这段代码 ->
// 若想用键盘操作,可以使用快捷键 "Ctrl + Enter" 来运行// 这段代码支持编辑,你可以自由地修改代码!
// 通过单击 "Reset" 按钮可以使代码恢复到初始状态 ->// 这是主函数
fn main() {// 调用编译生成的可执行文件时,这里的语句将被运行。// 将文本打印到控制台println!("Hello World!");
}
println! 是一个 宏(macros),可以将文本输出到控制台(console)。
在实验楼 WebIDE 终端中执行以下命令,使用 Rust 的编译器 rustc 从源程序生成可执行文件:
$ cd /home/project
$ rustc hello.rs
使用 rustc 编译后将得到可执行文件 hello,使用以下命令来运行生成的文件 hello:
$ ./hello
执行后的结果如下所示:
动手试一试
请尝试下在你的 hello.rs 程序中增加一行代码,再一次使用宏 println!,得到下面结果:
Hello World!
I'm a Rustacean!
注释
注释对任何程序都不可缺少,同样 Rust 支持几种不同的注释方式。
普通注释,其内容将被编译器忽略掉:
// 单行注释,注释内容直到行尾。
/* 块注释, 注释内容一直到结束分隔符。*/
文档注释,其内容将被解析成 HTML 帮助文档:
/// 为接下来的项生成帮助文档。
//! 为注释所属于的项(译注:如 crate、模块或函数)生成帮助文档。
fn main() {// 这是行注释的例子// 注意有两个斜线在本行的开头// 在这里面的所有内容都不会被编译器读取// println!("Hello, world!");// 请运行一下,你看到结果了吗?现在请将上述语句的两条斜线删掉,并重新运行。/** 这是另外一种注释——块注释。一般而言,行注释是推荐的注释格式,* 不过块注释在临时注释大块代码特别有用。/* 块注释可以 /* 嵌套, */ */* 所以只需很少按键就可注释掉这些 main() 函数中的行。/*/*/* 自己试试!*/*/*/*//*注意,上面的例子中纵向都有 `*`,这只是一种风格,实际上这并不是必须的。*/// 观察块注释是如何简单地对表达式进行修改的,行注释则不能这样。// 删除注释分隔符将会改变结果。let x = 5 + /* 90 + */ 5;println!("Is `x` 10 or 100? x = {}", x);
}
格式化输出
打印操作由 std::fmt 里面所定义的一系列 宏 来处理,包括:
- format!:将格式化文本写到 字符串(String)。译注:字符串 是返回值不是参数。
- print!:与 format! 类似,但将文本输出到控制台(io::stdout)。
- println!: 与 print! 类似,但输出结果追加一个换行符。
- eprint!:与 format! 类似,但将文本输出到标准错误(io::stderr)。
- eprintln!:与 eprint! 类似,但输出结果追加一个换行符。
这些宏都以相同的做法解析(parse)文本。另外有个优点是格式化的正确性会在编译时检查。
新建 format.rs 文件,编写代码如下。
fn main() {// 通常情况下,`{}` 会被任意变量内容所替换。// 变量内容会转化成字符串。println!("{} days", 31);// 不加后缀的话,31 就自动成为 i32 类型。// 你可以添加后缀来改变 31 的类型。// 用变量替换字符串有多种写法。// 比如可以使用位置参数。println!("{0}, this is {1}. {1}, this is {0}", "Alice", "Bob");// 可以使用命名参数。println!("{subject} {verb} {object}",object="the lazy dog",subject="the quick brown fox",verb="jumps over");// 可以在 `:` 后面指定特殊的格式。println!("{} of {:b} people know binary, the other half don't", 1, 2);// 你可以按指定宽度来右对齐文本。// 下面语句输出 " 1",5 个空格后面连着 1。println!("{number:>width$}", number=1, width=6);// 你可以在数字左边补 0。下面语句输出 "000001"。println!("{number:>0width$}", number=1, width=6);// println! 会检查使用到的参数数量是否正确。println!("My name is {0}, {1} {0}", "Bond");// 改正 ^ 补上漏掉的参数:"James"// 创建一个包含单个 `i32` 的结构体(structure)。命名为 `Structure`。#[allow(dead_code)]struct Structure(i32);// 但是像结构体这样的自定义类型需要更复杂的方式来处理。// 下面语句无法运行。println!("This struct `{}` won't print...", Structure(3));// 改正 ^ 注释掉此行。
}
std::fmt 包含多种 traits(trait 有「特征,特性」等意思)来控制文字显示,其中重要的两种 trait 的基本形式如下:
- fmt::Debug:使用 {:?} 标记。格式化文本以供调试使用。
- fmt::Display:使用 {} 标记。以更优雅和友好的风格来格式化文本。
上例使用了 fmt::Display,因为标准库提供了那些类型的实现。若要打印自定义类型的文本,需要更多的步骤。
动手试一试
- 改正上面代码中的两个错误(见代码注释中的「改正」),使它可以没有错误地运行。
- 再用一个 println! 宏,通过控制显示的小数位数来打印:Pi is roughly 3.142 (Pi 约等于 3.142)。为了达到练习目的,使用 let pi = 3.141592 作为 Pi 的近似 值。
提示:设置小数位的显示格式可以参考文档 std::fmt。
调试(Debug)
所有的类型,若想用 std::fmt 的格式化 trait 打印出来,都要求实现这个 trait。自动的实现只为一些类型提供,比如 std 库中的类型。所有其他类型都必须手动实现。
fmt::Debug 这个 trait 使这项工作变得相当简单。所有类型都能推导(derive,即自动创建)fmt::Debug 的实现。但是 fmt::Display 需要手动实现。
// 这个结构体不能使用 `fmt::Display` 或 `fmt::Debug` 来进行打印。
struct UnPrintable(i32);// `derive` 属性会自动创建所需的实现,使这个 `struct` 能使用 `fmt::Debug` 打印。
#[derive(Debug)]
struct DebugPrintable(i32);
所有 std 库类型都天生可以使用 {:?} 来打印。新建 format1.rs 文件,编写代码如下:
// 推导 `Structure` 的 `fmt::Debug` 实现。
// `Structure` 是一个包含单个 `i32` 的结构体。
#[derive(Debug)]
struct Structure(i32);// 将 `Structure` 放到结构体 `Deep` 中。然后使 `Deep` 也能够打印。
#[derive(Debug)]
struct Deep(Structure);fn main() {// 使用 `{:?}` 打印和使用 `{}` 类似。println!("{:?} months in a year.", 12);println!("{1:?} {0:?} is the {actor:?} name.","Slater","Christian",actor="actor's");// `Structure` 也可以打印!println!("Now {:?} will print!", Structure(3));// 使用 `derive` 的一个问题是不能控制输出的形式。// 假如我只想展示一个 `7` 怎么办?println!("Now {:?} will print!", Deep(Structure(7)));
}
在实验楼 WebIDE 终端中编译并运行程序。
$ rustc format1.rs
$ ./format1
执行结果如下所示:
所以 fmt::Debug 确实使这些内容可以打印,但是牺牲了一些美感。Rust 也通过 {:#?} 提供了「美化打印」的功能:
#[derive(Debug)]
struct Person<'a> {name: &'a str,age: u8
}fn main() {let name = "Peter";let age = 27;let peter = Person { name, age };// 美化打印println!("{:#?}", peter);
}
将上面代码添加到 format1.rs 中后,编译并运行的结果如下所示:
你可以通过手动实现 fmt::Display 来控制显示效果。
显示(Display)
fmt::Debug 通常看起来不太简洁,因此自定义输出的外观经常是更可取的。这需要通过手动实现 fmt::Display 来做到。fmt::Display 采用 {} 标记。实现方式看起来像这样:
// (使用 `use`)导入 `fmt` 模块使 `fmt::Display` 可用
use std::fmt;// 定义一个结构体,咱们会为它实现 `fmt::Display`。以下是个简单的元组结构体
// `Structure`,包含一个 `i32` 元素。
struct Structure(i32);// 为了使用 `{}` 标记,必须手动为类型实现 `fmt::Display` trait。
impl fmt::Display for Structure {// 这个 trait 要求 `fmt` 使用与下面的函数完全一致的函数签名fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {// 仅将 self 的第一个元素写入到给定的输出流 `f`。返回 `fmt:Result`,此// 结果表明操作成功或失败。注意 `write!` 的用法和 `println!` 很相似。write!(f, "{}", self.0)}
}
fmt::Display 的效果可能比 fmt::Debug 简洁,但对于 std 库来说,这就有一个问题。模棱两可的类型该如何显示呢?举个例子,假设标准库对所有的 Vec 都实现了同一种输出样式,那么它应该是哪种样式?下面两种中的一种吗?
- Vec:/:/etc:/home/username:/bin(使用 : 分割)
- Vec:1,2,3(使用 , 分割)
我们没有这样做,因为没有一种合适的样式适用于所有类型,标准库也并不擅自规定一种样式。对于 Vec 或其他任意泛型容器(generic container),fmt::Display 都没有实现。因此在这些泛型的情况下要用 fmt::Debug。
这并不是一个问题,因为对于任何非泛型的容器类型, fmt::Display 都能够实现。新建 display.rs 文件,编写代码如下:
use std::fmt; // (使用 `use`)导入 `fmt` 模块使 `fmt::Display` 可用// 带有两个数字的结构体。推导出 `Debug`,以便与 `Display` 的输出进行比较。
#[derive(Debug)]
struct MinMax(i64, i64);// 实现 `MinMax` 的 `Display`。
impl fmt::Display for MinMax {fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {// 使用 `self.number` 来表示各个数据。write!(f, "({}, {})", self.0, self.1)}
}// 为了比较,定义一个含有具名字段的结构体。
#[derive(Debug)]
struct Point2D {x: f64,y: f64,
}// 类似地对 `Point2D` 实现 `Display`
impl fmt::Display for Point2D {fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {// 自定义格式,使得仅显示 `x` 和 `y` 的值。write!(f, "x: {}, y: {}", self.x, self.y)}
}fn main() {let minmax = MinMax(0, 14);println!("Compare structures:");println!("Display: {}", minmax);println!("Debug: {:?}", minmax);let big_range = MinMax(-300, 300);let small_range = MinMax(-3, 3);println!("The big range is {big} and the small is {small}",small = small_range,big = big_range);let point = Point2D { x: 3.3, y: 7.2 };println!("Compare points:");println!("Display: {}", point);println!("Debug: {:?}", point);// 报错。`Debug` 和 `Display` 都被实现了,但 `{:b}` 需要 `fmt::Binary`// 得到实现。这语句不能运行。// println!("What does Point2D look like in binary: {:b}?", point);
}
程序运行的结果如下所示:
fmt::Display 被实现了,而 fmt::Binary 没有,因此 fmt::Binary 不能使用。 std::fmt 有很多这样的 trait,它们都要求有各自的实现。这些内容将在 后面的 std::fmt 章节中详细介绍。
动手试一试
检验上面例子的输出,然后在示例程序中,仿照 Point2D 结构体增加一个复数结构体。使用一样的方式打印,输出结果要求是这个样子:
Display: 3.3 + 7.2i
Debug: Complex { real: 3.3, imag: 7.2 }
测试实例:List
对一个结构体实现 fmt::Display,其中的元素需要一个接一个地处理到,这可能会很麻烦。问题在于每个 write! 都要生成一个 fmt::Result。正确的实现需要处理所有的 Result。Rust 专门为解决这个问题提供了 ? 操作符。
在 write! 上使用 ? 会像是这样:
// 对 `write!` 进行尝试(try),观察是否出错。若发生错误,返回相应的错误。
// 否则(没有出错)继续执行后面的语句。
write!(f, "{}", value)?;
另外,你也可以使用 try! 宏,它和 ? 是一样的。这种写法比较罗嗦,故不再推荐, 但在老一些的 Rust 代码中仍会看到。使用 try! 看起来像这样:
try!(write!(f, "{}", value));
有了 ?,对一个 Vec 实现 fmt::Display 就很简单了。新建 vector.rs 文件,编写代码如下:
use std::fmt; // 导入 `fmt` 模块。// 定义一个包含单个 `Vec` 的结构体 `List`。
struct List(Vec<i32>);impl fmt::Display for List {fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {// 使用元组的下标获取值,并创建一个 `vec` 的引用。let vec = &self.0;write!(f, "[")?;// 使用 `v` 对 `vec` 进行迭代,并用 `count` 记录迭代次数。for (count, v) in vec.iter().enumerate() {// 对每个元素(第一个元素除外)加上逗号。// 使用 `?` 或 `try!` 来返回错误。if count != 0 { write!(f, ", ")?; }write!(f, "{}", v)?;}// 加上配对中括号,并返回一个 fmt::Result 值。write!(f, "]")}
}fn main() {let v = List(vec![1, 2, 3]);println!("{}", v);
}
程序运行的结果如下:
动手试一试:
更改程序使 vector 里面每个元素的下标也能够打印出来。新的结果如下:
[0: 1, 1: 2, 2: 3]
格式化
我们已经看到,格式化的方式是通过格式字符串来指定的:
- format!("{}", foo) -> “3735928559”
- format!(“0x{:X}”, foo) -> “0xDEADBEEF”
- format!(“0o{
连续 4 年成为“开发者最喜欢的语言”,这门编程语言你了解过吗?相关推荐
- 我不喜欢Go语言的十个理由
链客,专为开发者而生,有问必答! 此文章来自区块链技术社区,未经允许拒绝转载. Go 语言有多火爆?国外如 Google.AWS.Cloudflare.CoreOS 等,国内如七牛.阿里.知乎等都已经 ...
- 五大最适合学习AI开发的编程语言, 你喜欢的语言上榜了吗?
准备学习AI的你,知不知道选择哪种编程语言合适呢?以下列举的五种编程语言,被认为是最适合用来学习AI.大家可以参考一下. 1. PYTHON 第一名毫无疑问是 Python.尽管 Python 有些特 ...
- fpga 峰值采样_FPGA开发者都喜欢用的通用高性能电源解决方案
FPGA开发板.原型设计以及测试和测量应用需要多功能高密度电源解决方案.LTM4678是一款具有数字电源系统管理(PSM)功能的16mm x 16mm 小尺寸双路 25A 或单路50A µModule ...
- 开发者真的喜欢开源吗?
作者 | Matt Asay 译者 | 风车云马,责编 | 屠敏 出品 | CSDN(ID:CSDNnews) FaunaDB创始人埃文·韦弗(Evan Weaver)有一个疯狂的想法:只要给开发者一 ...
- 赞,全网开发者都在学的 26 门 AI 课程!
整理 | Jane出品 | AI科技大本营(ID:rgznai100) 免费的在线学习课程一直是大多数人学习 AI 知识和技能的方式之一.今天,基于 Github 上一位小姐姐 Chip Huyen ...
- 我喜欢c语言用英文版,说说我喜欢英语的几个理由
说说我喜欢英语的几个理由 (2009-06-11 00:11:15) 标签: 杂谈 文/Yann 一直很喜欢英语,我把在生活中能使用英语的地方都会使用英语的.所以有一些理由想说了.第一,真实,简单.英 ...
- 收藏,全网开发者都在学的26门AI课程!
整理 | Jane 来源 | AI科技大本营(ID:rgznai100) 免费的在线学习课程一直是大多数人学习 AI 知识和技能的方式之一.今天,基于 Github 上一位小姐姐 Chip Huyen ...
- 线性结构 -- 连续存储(数组), 1个简单的c语言代码实现.
数据结构大体成上可以分成两种: 1. 线性结构. 2. 非线性结构( 树,图) 1. 什么是线性结构 大概上可以这样定义: 加入所有的节点可以用一条直线连接起来. 就是线性结构... 2 ...
- 百度积极回应阿波龙项目不实报道;半数开发者认为学习新语言很困难;腾讯在长沙建立首个智慧产业总部……...
关注并标星星CSDN云计算 极客头条:速递.最新.绝对有料.这里有企业新动.这里有业界要闻,打起十二分精神,紧跟fashion你可以的! 每周三次,打卡即read 更快.更全了解泛云圈精彩news g ...
最新文章
- 3dmax批量导出fbx_推荐一款超实用的3DMAX插件——模法师
- lwip中dns相关函数gethostbyname()的原理
- 边开飞机边换引擎?我们造了个新功能保障业务流量无损迁移
- Pytho学习笔记:错误,测试,调试(合)
- 【软件质量】软件可维护性
- java和c++ 删除hash表的内容
- 大数据之-Hadoop3.x_MapReduce_MapTask工作机制---大数据之hadoop3.x工作笔记0124
- tesseract如何在Linux下卸载,Tesseract装配
- PHP程序的常见漏洞攻击分析
- oracle mysql odbc驱动程序_用于 Oracle 的 ODBC 驱动程序
- 计算机主机hdmi接口是什么意思,笔记本电脑HDMI接口是干什么的
- 计算机c盘怎样重命名,怎么对C盘一子文件夹重命名
- 现代密码学之对称加密-DES及AES算法
- 基于JAVA实现的图形化页面置换算法
- c语言综合合计实验报告,C语言设计实验报告(第一次)
- 数据API开发如何快速上手:先了解什么是数据API生命周期管理
- SQL SERVER中LEAD和LAG函数
- python thinker_Thinker
- node JS獲取GPS_Python与Node.JS:哪一个最适合您的项目?
- NeuralCF模型——CF与深度学习的结合
热门文章
- 我不喜欢Go语言的十个理由