Rust极简教程

据说，Rust语言语法的高门槛是劝退很多人上手的主要原因。
确实，Rust语言希望解决 C/C++ 手工管理内存的问题，但是又不想引入类似golang，java的GC机制。
因此，为了能让编译器能够在编译阶段检查出潜在的内存问题，Rust的语法上就多了一些其他语言所没有的规则，这些规则让上手Rust的难度提高了不少。
我是觉得，学习一门编程语言，不一定要弄懂其中的所有概念才能开始写代码，就像我们学习外语，掌握了基本几句话之后其实就可以开始对话练习。
这篇极简教程的目的，其实不只是针对Rust，任何编程语言都可以有这么一个极简教程，让大家可以尽快用这种编程语言先把代码写起来，边写边学，不断加深对语言的理解。
因为是极简教程，大纲也很简单，主要3部分：

• 工程管理
  
• 变量定义
  
• 流程控制
  

《C程序设计语言》中有一句很经典话：程序 = 数据结构 + 算法
上面的【变量定义】其实就是数据结构，【流程控制】就是算法，有了这2部分其实就可以编写各种功能。
最后加了【工程管理】这部分，一方面是因为Rust的管理工具Cargo是它的重要特色之一；另一方面，良好的代码组织是完成复杂功能的基础，毕竟我们学习Rust，最后是希望用它去完成实际的业务功能的。
工程管理

通过 cargo 创建 Rust项目，可以更好的管理项目的依赖，打包和升级等等。
所以，尽管是极简教程，还是希望能用 cargo 来管理项目。
Rust项目一般有两种类型，可执行文件和库。
我们一般做的软件或者工具最终都会发布成可执行文件，给用户使用。
而库不能单独运行，一般是对重要的功能进行封装，然后作为其他软件的一部分来使用。
创建可执行文件

1. cargo new rust-examples
2. tree .  # 工程结构如下
3. .
4. ├── Cargo.toml # 这里是工程的配置
5. └── src
6.     └── main.rs

复制代码

其中 main.rs 是启动文件，学习Rust各种语法的时候，可以将代码写在 main.ts 中进行测试。
创建库

1. cargo new --lib rust-lib
2. tree .
3. .
4. ├── Cargo.toml  # 这里是工程的配置
5. └── src
6.     └── lib.rs

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这里的 lib.rs 和 main.rs 不同，它是不能直接运行的，需要通过里面的测试代码来运行相应的功能。
变量定义

Rust的基本类型和其他语言大同小异，熟悉其他语言（C/C++, golang等）的话，很容易理解。
这里我们构造一个简单的学生成绩管理系统，通过定义学生信息，演示下Rust中基本类型以及枚举和结构体的使用。

1. cargo new stu_manager

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在 src/main.rs 中定义并打印学生信息。

1. #[derive(Debug)]
2. enum Sex {
3.     Boy,
4.     Girl,
5. }
7. struct Student {
8.     name: String, // 姓名
9.     age: u16,     // 年龄
10.     sex: Sex,     // 性别
11.     score: f32,   // 成绩
12. }
14. fn main() {
15.     let students: [Student; 2] = [
16.         Student {
17.             name: String::from("boy01"),
18.             age: 18,
19.             sex: Sex::Boy,
20.             score: 61.5,
21.         },
22.         Student {
23.             name: String::from("girl01"),
24.             age: 16,
25.             sex: Sex::Girl,
26.             score: 91.5,
27.         },
28.     ];
30.     display(&students[0]);
31.     display(&students[1]);
32. }
34. fn display(stu: &Student) {
35.     println!(
36.         "name: {}, age: {}, sex:{:?}, score: {}",
37.         stu.name, stu.age, stu.sex, stu.score
38.     );
39. }

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说明：

• #[derive(Debug)]这个是为了打印enum，否则enum类型是不能直接打印的。
  
• struct Student这个结构体中定义了常用的基本类型的使用方式。
  
• let students: [Student; 2]Rust数组的定义方式。
  

与其他语言相比，Rust变量的一个新的概念就是所有权和借用规则，我的另一篇博客中有介绍，这里不在赘述。
Rust所有权和借用规则示例
除此之外，使用的方式和其他语言区别不大，上面示例中，创建了2个学生信息，并且分别打印出其中各个字段的信息。

1. $ cargo run
2. Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.01s
3. Running `target/debug/stu_manager`
4. name: boy01, age: 18, sex:Boy, score: 61.5
5. name: girl01, age: 16, sex:Girl, score: 91.5

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流程控制

掌握了变量定义，可以组织我们的数据，再掌握Rust中的流程控制方法，那么，就能实现实际的业务功能了。
流程控制主要两种：分支和循环。
分支

Rust的分支语法有 if和match两种方式。
继续完善上面的例子，我们增加一个根据成绩区分优良中差的函数，用 if的方式来判断分支。

1. fn check_score(stu: &Student) {
2.     if stu.score >= 90.0 {
3.         println!("学员：{}, 成绩优秀", stu.name);
4.     } else if stu.score < 90.0 && stu.score >= 75.0 {
5.         println!("学员：{}, 成绩良好", stu.name);
6.     } else if stu.score < 75.0 && stu.score >= 60.0 {
7.         println!("学员：{}, 成绩中等", stu.name);
8.     } else {
9.         println!("学员：{}, 成绩不合格!!!", stu.name);
10.     }
11. }

复制代码

再增加一个判断性别的函数，用match的方式来判断分支。

1. fn check_sex(stu: &Student) {
2.     match stu.sex {
3.         Sex::Boy => println!("学员: {} 是男生", stu.name),
4.         Sex::Girl => println!("学员: {} 是女生", stu.name),
5.     }
6. }

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循环

Rust 循环主要有3种方式：

• loop 无限循环，自己控制循环退出
  
• while 条件循环
  
• for 条件循环
  

下面用3种循环方式分别打印学生信息，学生成绩信息以及学生性别信息。

1.     // loop 循环示例
2.     let mut count = 0;
3.     loop {
4.         if count == students.len() {
5.             break;
6.         }
8.         display(&students[count]);
9.         count += 1;
10.     }
12.     // while 循环示例
13.     count = 0;
14.     while count < students.len() {
15.         check_score(&students[count]);
16.         count += 1;
17.     }
19.     // for 循环示例
20.     for stu in students {
21.         check_sex(&stu);
22.     }

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3种循环中，还是 for循环最为见解，这也是我们使用最多的循环方式。
总结

这里可以看出，只要会任何一种编程语言，几乎不需要太多Rust特有的知识，我们也可以用Rust来编写代码。
当然，Rust的优势，比如内存安全和高性能，这里并没有体现。
这篇博客的目的是希望能够尽快将Rust用起来，用起来之后，遇到问题解决问题，在用的过程中逐步理解Rust的高阶概念和语法，一步一步成为Rust高手。
附录

完整的示例如下：

1. #[derive(Debug)]enum Sex {    Boy,    Girl,}struct Student {    name: String, // 姓名    age: u16,     // 年龄    sex: Sex,     // 性别    score: f32,   // 成绩}fn main() {    let students: [Student; 2] = [        Student {            name: String::from("boy01"),            age: 18,            sex: Sex::Boy,            score: 61.5,        },        Student {            name: String::from("girl01"),            age: 16,            sex: Sex::Girl,            score: 91.5,        },    ];    // loop 循环示例
2.     let mut count = 0;
3.     loop {
4.         if count == students.len() {
5.             break;
6.         }
8.         display(&students[count]);
9.         count += 1;
10.     }
12.     // while 循环示例
13.     count = 0;
14.     while count < students.len() {
15.         check_score(&students[count]);
16.         count += 1;
17.     }
19.     // for 循环示例
20.     for stu in students {
21.         check_sex(&stu);
22.     }}fn display(stu: &Student) {    println!(        "name: {}, age: {}, sex:{:?}, score: {}",        stu.name, stu.age, stu.sex, stu.score    );}fn check_score(stu: &Student) {    if stu.score > 100.0 {        println!("学员：{}, 成绩错误", stu.name);    } else if stu.score = 90.0 {        println!("学员：{}, 成绩优秀", stu.name);    } else if stu.score < 90.0 && stu.score >= 75.0 {        println!("学员：{}, 成绩良好", stu.name);    } else if stu.score < 75.0 && stu.score >= 60.0 {        println!("学员：{}, 成绩中等", stu.name);    } else {        println!("学员：{}, 成绩不合格!!!", stu.name);    }}fn check_sex(stu: &Student) {
23.     match stu.sex {
24.         Sex::Boy => println!("学员: {} 是男生", stu.name),
25.         Sex::Girl => println!("学员: {} 是女生", stu.name),
26.     }
27. }

复制代码

1. $ cargo run
2.    Compiling stu_manager v0.1.0 (/home/wangyubin/projects/rust/stu_manager)
3.     Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.60s
4.      Running `target/debug/stu_manager`
5. name: boy01, age: 18, sex:Boy, score: 61.5
6. name: girl01, age: 16, sex:Girl, score: 91.5
7. 学员：boy01, 成绩中等
8. 学员：girl01, 成绩优秀
9. 学员: boy01 是男生
10. 学员: girl01 是女生

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