Rust 學習筆記1

Hello, Rust

fn main() {
    println!("Hello, Rust!");
}

• println! 調用了一個 Rust 宏（macro）而不是普通函數；
  如果是調用函數，則應輸入 println（沒有!）。
• Rust 習慣以分號 ; 結尾。
• .rs 文件的編譯和運行是獨立的步驟（與 C/C++ 類似）
  先編譯 rustc main.rs，再運行 .\main.exe（Windows 下）

Hello, Cargo

Cargo 是 Rust 的構建系統和包管理器，cargo --version 查看版本號。

cargo 生成項目

讓我們使用 Cargo 生成一個 hello_cargo 的項目：

$ cargo new hello_cargo # 新建了名爲 hello_cargo 的目錄, 同時 Cargo 在其中創建項目文件
$ cd hello_cargo

目錄結構：src 包下存放代碼

hello_cargo
	|--- src
	|--- Cargo.toml
	|--- .gitignore

用文本編輯器打開 Cargo.toml：

[package]
name = "hello_cargo"
version = "0.1.0"
authors = ["szluyu99 <[email protected]>"]
edition = "2018"

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]

[package]，是一個片段（section）標題，表明下面的語句用來配置一個包，接下來四行配置了 項目名、版本、作者 以及 要使用的 Rust 版本。
[dependencies]，是羅列項目依賴的片段的開始，在 Rust 中，代碼包被稱爲 crates。

cargo build 構建項目，再運行項目

在 hello_cargo 目錄下使用 cargo build 構建項目：

$ cargo build
    Compiling hello_cargo v0.1.0 (D:\CodePro\Rust\hello_cargo)
     Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.68s

這個命令會創建一個可執行文件 target\debug\hello_cargo.exe，而不是放在目前目錄下。

可以通過這個命令運行可執行文件： .\target\debug\hello_cargo.exe。

cargo run 編譯並運行項目

上面使用了 cargo build 構建了項目，並使用了 .\target\debug\hello_cargo.exe 運行了項目。

也可以使用 cargo run 在一個命令中 同時編譯並運行生成的可執行文件：
由於前面已經編譯過，並且代碼沒有修改，所以這次無需編譯直接運行：

$ cargo run
     Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.02s
      Running `target\debug\hello_cargo.exe`
Hello, world!

如果修改了 main.rs 中的代碼，則需要重新編譯運行：

$ cargo run
    Compiling hello_cargo v0.1.0 (D:\CodePro\Rust\hello_cargo)
     Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.44s
      Running `target\debug\hello_cargo.exe`
Hello, world!!

cargo check 編譯並檢查項目（不生成可執行文件）

Cargo 還提供了一個叫 cargo check 的命令；該命令快速檢查代碼確保其可以編譯，但並不產生可執行文件。

$ cargo check
     Checking hello_cargo v0.1.0 (D:\CodePro\Rust\hello_cargo)
     Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.15s

通常 cargo check 要比 cargo build 快得多，因爲它省略了生成可執行文件的步驟。建議定期運行 cargo check 確保代碼可以編譯，當準備好使用可執行文件時才運行 cargo build。

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總結：

• 可以使用 cargo build 或 cargo check 構建項目。
• 可以使用 cargo run 一步構建並運行項目。
• 有別於將構建結果放在與源碼相同的目錄，Cargo 會將其放到 target/debug 目錄。

發佈項目

發佈（Release）構建

• 當項目最終準備好發佈時，可以使用 cargo build --release 來優化編譯項目。這會在 target/release 而不是 target/debug 下生成可執行文件。
• 這些優化可以讓 Rust 代碼運行的更快，不過啓用這些優化也需要消耗更長的編譯時間。這也就是爲什麼會有兩種不同的配置：一種是爲了開發，你需要經常快速重新構建；另一種是爲用戶構建最終程序，它們不會經常重新構建，並且希望程序運行得越快越好。
• 如果你在測試代碼的運行時間，請確保運行 cargo build --release 並使用 target/release 下的可執行文件進行測試。

“猜猜看” 遊戲

“猜猜看” 介紹：

• 程序將會隨機生成一個 1 到 100 之間的隨機整數。
• 接着它會請玩家猜一個數並輸入，然後提示猜測是大了還是小了。
• 如果猜對了，它會打印祝賀信息並退出。

創建一個新項目：

$ cargo new guessing_game
$ cd guessing_game

在 src/main.rs 中開始編寫我們的代碼。

處理一次猜測

獲取用戶猜測並打印的代碼：

use std::io;

fn main() {
    println!("Guess the number!");
    println!("Please input your guess.");
    let mut guess = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut guess).expect("Failed to read line!");
    println!("You guessed: {}", guess );
}

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爲了獲取用戶輸入並打印結果作爲輸出，我們需要將 io（輸入/輸出）庫引入當前作用域。
io 庫來自於標準庫（也被稱爲 std）：

use std::io;

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let 語句，用來創建 變量，Rust 中，變量默認不可變，利用 mut 創建 可變變量。

let foo = 5; // 不可變
let mut bar = 5; // 可變

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::new 那一行的 :: 語法表明 new 是 String 類型的一個 關聯函數（associated function）。關聯函數是針對類型實現的，在這個例子中是 String，而不是 String 的某個特定實例。一些語言中把它稱爲 靜態方法（static method）。

let mut guess = String::new(); 創建了一個可變變量並綁定到一個新的 String 空實例上。

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

stdin 函數返回一個 std::io::Stdin 的實例，這代表終端標準輸入句柄的類型。
.read_line(&mut guess) 調用 read_line 方法從標準輸入句柄獲取用戶輸入。
& 表示這個參數是一個 引用（reference），它允許多處代碼訪問同一處數據，而無需在內存中多次拷貝。引用默認是不可變的，需要寫成 &mut guess 來使其可變，而不是 &guess。

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read_line 將用戶輸入附加到傳遞給它的字符串中，不過它也返回一個值 —— 在這個例子中是 io::Result。Rust 標準庫中有很多叫做 Result 的類型：一個通用的 Result 以及在子模塊中的特化版本，比如 io::Result。

Result 類型是 枚舉（enumerations），通常也寫作 enums。枚舉類型持有固定集合的值，這些值被稱爲枚舉的 成員（variants）。

Result 的成員是 Ok 和 Err，Ok 成員表示操作成功，內部包含成功時產生的值。Err 成員則意味着操作失敗，並且包含失敗的前因後果。

如果不調用 expect，程序也能編譯，不過會出現一個警告：

$ cargo build
   Compiling guessing_game v0.1.0 (file:///projects/guessing_game)
warning: unused `std::result::Result` which must be used
  --> src/main.rs:10:5
   |
10 |     io::stdin().read_line(&mut guess);
   |     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
   |
   = note: #[warn(unused_must_use)] on by default

消除警告的正確做法是實際編寫錯誤處理代碼，不過由於我們就是希望程序在出現問題時立即崩潰，所以直接使用 expect。

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測試代碼運行：

$ cargo run
   Compiling guessing_game v0.1.0 (D:\CodePro\Rust\guessing_game)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.81s
     Running `target\debug\guessing_game.exe`
Guess the number!
Please input your guess.
1231
You guessed: 1231

生成一個隨機數

Rust 標準庫中尚未包含隨機數功能。然而，Rust 團隊還是提供了一個 rand crate。

修改 Cargo.toml 文件，引入一個 rand 依賴：

[dependencies]

rand = "0.5.5"

開始編寫生成一個隨機數功能的代碼：

use std::io;
use rand::Rng;

fn main() {
    println!("Guess the number!");

    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);

    println!("The secret number is: {}", secret_number);

    println!("Please input your guess.");

    let mut guess = String::new();

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

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

有空繼續學。。。。