Rust程序设计.pdf

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书资料大小：3.43M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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Introduction

介绍

安装

Hello, World!

猜猜看教程

通用编程概念

变量与可变性

数据类型

函数如何工作

注释

控制流

认识所有权

什么是所有权

引用与借用

Slices

使用结构体来组织相关联的数据

定义并实例化结构体

一个使用结构体的示例程序

方法语法

枚举与模式匹配

定义枚举

match 控制流运算符

if let 简洁控制流

模块

mod 与文件系统

使用 pub 控制可见性

在不同的模块中引用命名

通用集合类型

vector

字符串

哈希 map

错误处理

panic! 与不可恢复的错误

Result 与可恢复的错误

panic! 还是不 panic!

泛型、trait 与生命周期

泛型数据类型

trait：定义共享的行为

生命周期与引用有效性

测试

编写测试

运行测试

测试的组织结构

一个 I/O 项目：构建命令行程序

接受命令行参数

读取文件

重构以改进模块化与错误处理

采用测试驱动开发完善库的功能

处理环境变量

将错误信息输出到标准错误而不是标准输出

Rust 中的函数式语言功能：迭代器与闭包

闭包：可以捕获其环境的匿名函数

使用迭代器处理元素序列

改进之前的 I/O 项目

性能比较：循环对迭代器

更多关于 Cargo 和 Crates.io 的内容

采用发布配置自定义构建

将 crate 发布到 Crates.io

Cargo 工作空间

使用 cargo install 从 Crates.io 安装二进制文件

Cargo 自定义扩展命令

智能指针

Box 在堆上存储数据，并且可确定大小

Deref Trait 允许通过引用访问数据

Drop Trait 运行清理代码

Rc 引用计数智能指针

RefCell 和内部可变性模式

引用循环和内存泄漏是安全的

无畏并发

线程

消息传递

共享状态

可扩展的并发：Sync和Send

Rust 是面向对象语言吗？

什么是面向对象？

为使用不同类型的值而设计的 trait 对象

面向对象设计模式的实现

模式用来匹配值的结构

所有可能会用到模式的位置

Refutability：何时模式可能会匹配失败

模式的全部语法

高级特征

不安全的 Rust

高级生命周期

高级 trait

高级类型

高级函数与闭包

最后的项目: 构建多线程 web server

单线程 web server

慢请求如何影响吞吐率

设计线程池接口

创建线程池并储存线程

使用通道向线程发送请求

Graceful Shutdown 与清理

附录

A - 关键字

B - 运算符与符号

C - 可导出的 trait

D - 宏

E - 本书翻译

F - 最新功能

入门指南 Introduction 介绍安装 Hello, World! 猜猜看教程通用编程概念变量与可变性数据类型函数如何工作注释控制流认识所有权什么是所有权引用与借用 Slices 使用结构体来组织相关联的数据定义并实例化结构体一个使用结构体的示例程序方法语法枚举与模式匹配定义枚举 match 控制流运算符 if let 简洁控制流基本 Rust 技能模块 mod 与文件系统使用 pub 控制可见性在不同的模块中引用命名通用集合类型 vector 字符串目录 1 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.4.5 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.6 1.6.1 1.6.2 1.6.3 1.7 1.7.1 1.7.2 1.7.3 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2

哈希 map 错误处理 panic! 与不可恢复的错误 Result 与可恢复的错误 panic! 还是不 panic! 泛型、trait 与生命周期泛型数据类型 trait：定义共享的行为生命周期与引用有效性测试编写测试运行测试测试的组织结构一个 I/O 项目：构建命令行程序接受命令行参数读取文件重构以改进模块化与错误处理采用测试驱动开发完善库的功能处理环境变量将错误信息输出到标准错误而不是标准输出 Rust 编程思想 Rust 中的函数式语言功能：迭代器与闭包闭包：可以捕获其环境的匿名函数使用迭代器处理元素序列改进之前的 I/O 项目性能比较：循环对迭代器更多关于 Cargo 和 Crates.io 的内容采用发布配置自定义构建将 crate 发布到 Crates.io Cargo 工作空间使用 cargo install 从 Crates.io 安装二进制文件 Cargo 自定义扩展命令智能指针 Box 在堆上存储数据，并且可确定大小 Deref Trait 允许通过引用访问数据 Drop Trait 运行清理代码 Rc 引用计数智能指针 2 2.2.3 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.6 2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 2.6.5 2.6.6 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4

RefCell 和内部可变性模式引用循环和内存泄漏是安全的无畏并发线程消息传递共享状态可扩展的并发：Sync和Send Rust 是面向对象语言吗？什么是面向对象？为使用不同类型的值而设计的 trait 对象面向对象设计模式的实现高级主题模式用来匹配值的结构所有可能会用到模式的位置 Refutability：何时模式可能会匹配失败模式的全部语法高级特征不安全的 Rust 高级生命周期高级 trait 高级类型高级函数与闭包最后的项目: 构建多线程 web server 单线程 web server 慢请求如何影响吞吐率设计线程池接口创建线程池并储存线程使用通道向线程发送请求 Graceful Shutdown 与清理附录 A - 关键字 B - 运算符与符号 C - 可导出的 trait D - 宏 E - 本书翻译 F - 最新功能 3 3.3.5 3.3.6 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6

Rust 程序设计语言（第二版）简体中文版还在施工中... 5

介绍 ch01-00-introduction.md commit d06a6a181fd61704cbf7feb55bc61d518c6469f9 欢迎阅读 “Rust 程序设计语言”，一本介绍 Rust 的书。Rust 是一门着眼于安全、速度和并发的编程语言。其程序设计兼顾底层语言的性能与控制，并不失高级语言强大的抽象能力。其特性适合那些有类 C 语言经验，正在寻找更安全的替代品的开发者；同样适合有着类 Python 语言背景，寻求在不牺牲表现力的前提下，编写更高性能代码的开发者。 Rust 编译时执行绝大部分的安全检查和内存管理决策，对运行时性能的影响微不足道。这使其在其他语言不擅长的应用场景中得以大显身手：可预测时间和空间需求的程序，嵌入到其他语言中，以及编写如设备驱动和操作系统这样的底层代码。Rust 也很擅长 web 程序：它驱动着 Rust 包登记网站（package registry site），crates.io！我们由衷期待你使用 Rust 进行创作。本书的目标读者至少应了解一门其它编程语言。阅读本书之后，你应该能自如的编写 Rust 程序。我们将通过短小精干、前后呼应的例子来学习 Rust，并展示其多样功能的使用方法，同时了解它们幕后如何运行。为本书做出贡献本书是开源的。如果你发现任何错误，不要犹豫，在 GitHub 上发起 issue 或提交 pull request。请查看 CONTRIBUTING.md 获取更多信息。译者注：本译本的 GitHub 仓库，同样欢迎 Issue 和 PR :) 6

安装 ch01-01-installation.md commit b6dcc87f2b811c88fc741c86cf6ed3976333acba 使用 Rust 的第一步是安装。你需要网络连接来执行本章的命令，因为将要从网上下载 Rust。这里将会展示很多使用终端的命令，这些命令均以 $ 开头。不需要真的输入 $ ，在这里它们代表每行命令的起始。网上有很多教程和例子遵循这种惯例： $ 代表以常规用户身份运行命令， # 代表需要用管理员身份运行命令。没有以 $ （或 # ）起始的行通常是之前命令的输出。在 Linux 或 Mac 上安装如果你使用 Linux 或 Mac，你需要做的全部就是打开一个终端并输入： $ curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh 这会下载一个脚本并开始安装。可能会提示你输入密码，如果一切顺利，将会出现如下内容： Rust is installed now. Great! 当然，如果你不信任采用 curl URL | sh 来安装软件，请随意下载、检查和运行这个脚本。此安装脚本自动将 Rust 加入系统 PATH 环境变量中，再次登陆时生效。如果你希望立刻（不重新登陆）就开始使用 Rust，在 shell 中运行如下命令： $ source $HOME/.cargo/env 或者，在 ~/.bash_profile 文件中增加如下行： $ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH" 在 Windows 上安装如果你使用 Windows，前往 https://rustup.rs，按说明下载 rustup-init.exe，运行并照其指示操作。本书中其余 Windows 相关的命令，假设你使用 cmd 作为 shell。如果你使用其它 shell，也许可以执行与 Linux 和 Mac 用户相同的命令。如果不行，请查看该 shell 的文档。自定义安装无论出于何种理由，如果不愿意使用 rustup.rs，请查看 Rust 安装页面获取其他选项。更新一旦安装了 Rust，更新到最新版本是很简单的。在 shell 中执行更新脚本： $ rustup update 7

卸载卸载 Rust 与安装同样简单。在 shell 中执行卸载脚本: $ rustup self uninstall 故障排除（Troubleshooting）安装完 Rust 后，打开 shell 并执行： $ rustc --version 应该能看到类似这样格式的版本号、提交哈希和提交日期，对应安装时的最新稳定版： rustc x.y.z (abcabcabc yyyy-mm-dd) 如果出现这些内容，Rust 就安装成功了！恭喜入坑！（此处应该有掌声！）如果在 Windows 中使用出现问题，检查 Rust（rustc，cargo 等）是否在 %PATH% 环境变量所包含的路径中。如果还是不能解决，有许多地方可以求助。最简单的是 irc.mozilla.org 上的 #rust IRC 频道，可以使用 Mibbit 来访问它。然后就能和其他 Rustacean（Rust 用户的称号，有自嘲意味）聊天并寻求帮助。其它给力的资源包括用户论坛和 Stack Overflow。本地文档安装程序也自带一份文档的本地拷贝，可以离线阅读。运行 rustup doc 在浏览器中查看本地文档。任何时候，如果你拿不准标准库中的类型或函数如何工作，请查看 API 文档！ 8

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