Rust编程语言中文版权威指南

需积分: 0 174 浏览量更新于2024-06-20 收藏 7.18MB PDF 举报

Rust程序设计语言中文版是一本由Steve Klabnik、Carol Nichols和Rust社区贡献者共同编写的编程教材，专注于介绍Rust这门高性能系统级编程语言。中文翻译参考了Rust 1.58.0版本及其开发版，确保内容的准确性。本书是目前网络上最新的中文译本，于2022年2月6日进行了最后一次更新。 Rust的设计目标是结合C语言的性能与Python般的内存安全，强调所有权模型和零成本抽象，帮助开发者编写更可靠、高效的代码。《Rust权威指南》这个中文出版名称体现了其在业界的地位。早期的中文翻译工作是由Kaiser Y完成的部分，后来的翻译团队将利用这部分成果，并根据官方英文版进行同步更新。 Rust中文版文档提供中英文对照，用户可以在右上角的语言图标间切换，方便学习。在线文档地址是https://rustwiki.org/zh-CN/book/（英文版则为https://doc.rust-lang.org/stable/book/）。对于离线阅读，通过rustup工具安装Rust后，可以获取包含英文版的文档，而中文离线版可通过下载中文翻译GitHub仓库自行生成。除了在线文档，读者还可以购买NoStarch Press出版的纸质版和电子版书籍，中文版名为《Rust权威指南》，在各大购书平台有售。整个翻译项目鼓励社区参与，用户可以通过编辑功能帮助改进文档质量，共同推动Rust中文资源的发展。在阅读时，建议读者使用至少Rust 1.58版本，如需安装或升级，可在第1章的"安装"部分找到指导。

Rust 程序设计语言中文版

16 / 457

编写猜数字游戏

让我们一起动手完成一个项目，来快速上手 Rust！本章将介绍 Rust 中一些常用概念，并向你展示如何在

实际项目中运用它们。你将会学到

let

、

match

、方法、关联函数、引用外部 crate 等知识！后续章节会

深入探讨这些概念的细节。在本章，我们将做基础练习。

我们会实现一个经典的新手编程问题：猜数字游戏。这是它的工作原理：程序会随机生成一个 1 到 100 之

间的整数。接着它会提示玩家猜一个数并输入，然后指出猜测是大了还是小了。如果猜对了，它会打印祝

贺信息并退出。

创建一个新项目

要创建一个新项目，请进入你在第 1 章中所创建的 projects 目录，使用 Cargo 新建一个项目，如下：

第一个命令

cargo new

，把项目的名称（

guessing_game

）作为第一个参数。第二个命令进入到新创建的

项目目录。

看看生成的 Cargo.toml 文件：

文件名：Cargo.toml

正如第 1 章那样，

cargo new

为你生成了一个 “Hello, world!” 程序。查看 src/main.rs 文件：

文件名：src/main.rs

现在使用

cargo run

命令，一步完成 “Hello, world!” 程序的编译和运行：

当你需要在项目中快速迭代时，

run

命令就能派上用场，正如我们在这个游戏项目中做的，在下一次迭代

之前快速测试每一次迭代。

重新打开 src/main.rs 文件。我们将会在这个文件中编写全部的代码。

$ cargo new guessing_game

$ cd guessing_game

[package]

name = "guessing_game"

version = "0.1.0"

edition = "2021"

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-

lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]

fn main() {

println!("Hello, world!");

}

$ cargo run

Compiling guessing_game v0.1.0 (file:///projects/guessing_game)

Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.50s

Running `target/debug/guessing_game`

Hello, world!

Rust 程序设计语言中文版

18 / 457

现在程序开始变得有意思了！这一小行代码发生了很多事。我们使用

let

语句来创建变量。这里是另外一

个例子：

这行代码新建了一个叫做

apples

的变量并把它绑定到值

上。在 Rust 中，变量默认是不可变的。我们

将会在第 3 章的 “变量与可变性”章节详细讨论这个概念。想要让变量可变，可以在变量名前添加

mut

（mutability，可变性）：

注意：

语法开始一个注释，持续到行尾。Rust 忽略注释中的所有内容，第 3 章将会详细介绍注

释。

回到猜数字程序中，现在我们知道了

let mut guess

会引入一个叫做

guess

的可变变量。等号（

）告

诉 Rust 现在想将某个值绑定在变量上。等号的右边是

guess

所绑定的值，它是

String::new

的结果，

这个函数会返回一个

String

的新实例。

String

是标准库提供的字符串类型，是一个 UTF-8 编码的可增

长文本。

::new

那一行的

语法表明

new

是

String

类型的一个关联函数。关联函数（associated function）是

实现一种特定类型的函数，在这个例子中类型是

String

。这个

new

函数创建了一个新的空字符串。你会

在很多类型上找到一个

new

函数，因为它是创建类型实例的惯用函数名。

总的来说，

let mut guess = String::new();

这一行创建了一个可变变量，目前它绑定到一个新的

String

空实例上。呼！

接收用户输入

回忆一下，我们在程序的第一行使用

use std::io;

从标准库中引入了输入/输出功能。现在我们可以从

模块调用

stdin

函数，这将允许我们处理用户输入：

如果程序的开头没有使用

use std::io

引入

库，我们仍可以通过

std::io::stdin

来调用函数。

stdin

函数返回一个

std::io::Stdin

的实例，这是一个类型，代表终端标准输入的句柄。

接下来，

.read_line(&mut guess)

这一行调用了

read_line

方法，来从标准输入句柄中获取用户输

入。我们还将

&mut guess

作为参数传递给

read_line()

，以告诉它在哪个字符串存储用户输入。

read_line

的全部工作是，将用户在标准输入中输入的任何内容都追加到一个字符串中（而不会覆盖其内

容），所以它需要字符串作为参数。这个字符串应是可变的，以便该方法可以更改其内容。

表示这个参数是一个引用（reference），这为你提供了一种方法，让代码的多个部分可以访问同一处数

据，而无需在内存中多次拷贝。引用是一个复杂的特性，Rust 的一个主要优势就是安全而简单的使用引

用。完成当前程序并不需要了解太多细节。现在，我们只需知道就像变量一样，引用默认是不可变的。因

此，需要写成

&mut guess

来使其可变，而不是

&guess

。（第 4 章会更全面地解释引用。）

let apples = 5;

// 不可变

let mut bananas = 5;

// 可变

io::stdin()

.read_line(&mut guess)

Rust 程序设计语言中文版

19 / 457

使用 Result 类型来处理潜在的错误

我们还要继续分析这行代码。虽然我们已经讲到了文本中的第三行，但它仍然是单个逻辑代码行的一部分

（即一行代码中插入了空行）。下一部分是这个方法：

我们完全可以这样写：

但是，一行过长的代码很难阅读，所以最好拆开来写。当你使用

.method_name()

语法调用方法时，用换

行和空格来拆分长代码行通常是明智的。现在让我们来看看这行代码干了什么。

之前提到了

read_line

将用户输入存储到我们传递给它的字符串中，但它也返回一个值——在这个例子中

是

io::Result

。Rust 标准库中有很多名为

Result

的类型：一个通用的

Result

以及在子模块中的特化

版本，比如

io::Result

。

Result

类型是

枚举

（enumerations），通常也写作 enum。枚举类型持有固

定集合的值，这些值被称为枚举的成员（variant）。枚举往往与条件表达式

match

一起使用，

match

是

一种条件语句，在其被执行时，可以方便地匹配不同枚举值来执行不同的代码。

第 6 章将更详细地介绍枚举类型。这些

Result

类型的目的是编码错误处理信息。

Result

的成员是

和

Err

，

成员表示操作成功，且

内部包含成功生成的值。

Err

成员则意味

着操作失败，并且包含失败的前因后果。

Result

类型的值，就像任何类型的值一样，都有为其定义的方法。

io::Result

的实例拥有

expect

方

法。如果

io::Result

实例的值是

Err

，

expect

会导致程序崩溃，并显示传递给

expect

的参数。如果

read_line

方法返回

Err

，则可能是底层操作系统引起的错误结果。如果

io::Result

实例的值是

，

expect

会获取

中的值并原样返回，以便你可以使用它。在本例中，这个值是用户输入的字节

数。

如果不调用

expect

，程序也能编译，但会出现警告提示：

Rust 警告我们没有使用

read_line

的返回值

Result

，这表明程序没有处理一个可能发生的错误。

消除警告的正确做法是实际编写错误处理代码，但在这个例子中，我们只希望程序在出现问题时立即崩

溃，因此我们可以直接使用

expect

。你将在第 9 章了解到如何从错误中恢复。

使用 println! 占位符打印值

除了闭合花括号外，目前为止代码中只有一行需要讨论：

.expect("Failed to read line");

io::stdin().read_line(&mut guess).expect("Failed to read line");

$ cargo build

Compiling guessing_game v0.1.0 (file:///projects/guessing_game)

warning: unused `Result` that must be used

--> src/main.rs:10:5

10 | io::stdin().read_line(&mut guess);

| ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

= note: `#[warn(unused_must_use)]` on by default

= note: this `Result` may be an `Err` variant, which should be handled

warning: `guessing_game` (bin "guessing_game") generated 1 warning

Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.59s

Rust 程序设计语言中文版

20 / 457

这行代码现在打印了存储用户输入的字符串。里面的

{}

是预留在特定位置的占位符：把

{}

想象成小蟹

钳，可以夹住合适的值。使用

{}

也可以打印多个值：第一对

{}

使用格式化字符串之后的第一个值，第

二对则使用第二个值，依此类推。调用一次

println!

打印多个值看起来像这样：

这行代码会打印出

x = 5 and y = 10

。

测试第一部分代码

让我们来测试下猜数字游戏的第一部分。使用

cargo run

运行：

至此为止，游戏的第一部分已经完成：我们从键盘获取输入并打印了出来。

生成一个秘密数字

接下来，需要生成一个秘密数字，好让用户来猜。秘密数字应该每次都不同，这样重复玩才不会乏味；范

围应该在 1 到 100 之间，这样才不会太困难。Rust 标准库中尚未包含随机数功能。然而，Rust 团队还是

提供了一个包含上述功能的

rand

crate。

使用 crate 来增加更多功能

记住，crate 是一个 Rust 代码包。我们正在构建的项目是一个二进制 crate，它生成一个可执行文件。

rand

crate 是一个库 crate，库 crate 可以包含任意能被其他程序使用的代码，但是不能独自执行。

Cargo 对外部 crate 的运用是其真正的亮点所在。在我们使用

rand

编写代码之前，需要修改 Cargo.toml

文件，引入一个

rand

依赖。现在打开这个文件并将下面这一行添加到

[dependencies]

表块标题之下。

请确保按照我们这里的方式指定

rand

及其这里给出的版本号，否则本教程中的示例代码可能无法工作。

文件名：Cargo.toml

在 Cargo.toml 文件中，表头以及之后的内容属同一个表块，直到遇到下一个表头才开始新的表块。在

[dependencies]

表块中，你要告诉 Cargo 本项目依赖了哪些外部 crate 及其版本。本例中，我们使用语

义化版本

0.8.3

来指定

rand

crate。Cargo 理解语义化版本（Semantic Versioning，有时也称为

SemVer），这是一种定义版本号的标准。

0.8.3

实际上是

^0.8.3

的简写，它表示任何至少包含

0.8.3

println!("You guessed: {}", guess);

let x = 5;

let y = 10;

println!("x = {} and y = {}", x, y);

$ cargo run

Compiling guessing_game v0.1.0 (file:///projects/guessing_game)

Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 6.44s

Running `target/debug/guessing_game`

Guess the number!

Please input your guess.

You guessed: 6

rand = "0.8.3"

剩余456页未读，继续阅读

Lucifer_Warlock

粉丝: 2

Rust编程语言中文版权威指南

Rust语言库printpdf：简易PDF文档编写与生成指南

使用Rust语言实现Win32 API设计计算器界面

Rust开发的wsconvert-rust实用工具：转换WordStar文件格式

rust程序设计语言 pdf github

Rust 程序设计Rust 程序设计语言

Rust 程序设计语言 简体中文版.pdf

Rust 程序设计语言(2018)中文

Rust 程序设计语言(第二版&2018edition)1901.pdf

rust-book-chinese, rust 程序设计语言 中文版.zip

Rust程序设计语言 中文版（带完整目录）

最新资源

Rust 程序设计语言简体中文版.pdf

rust-book-chinese, rust 程序设计语言中文版.zip

Rust程序设计语言中文版（带完整目录）