Rust 1.37.0 stable 有什么?

Rust 1.37.0 的亮点包括通过类型别名引用枚举变量、内置 cargo
vendor、对宏使用未命名的 const、配置文件引导的优化、Cargo
中的 default-run 和枚举上的 #[repr(align(N))] 。

通过类型别名引用枚举变量

在 Rust 1.37.0,可以通过类型别名引用枚举变量。例如:

type ByteOption = Option<u8>;

fn increment_or_zero(x: ByteOption) -> u8 {
    match x {
        ByteOption::Some(y) => y + 1,
        ByteOption::None => 0,
    }
}

澳门葡萄京官方网站 1澳门葡萄京官方网站 2要实现它,Self
充当类型别名。在 Rust 1.37.0 中,还可以使用 Self : Variable
引用枚举变量:

impl Coin {
    fn value_in_cents(&self) -> u8 {
        match self {
            Self::Penny => 1,
            Self::Nickel => 5,
            Self::Dime => 10,
            Self::Quarter => 25,
        }
    }
}

澳门葡萄京官方网站 3澳门葡萄京官方网站 4更确切地说,Rust
现在允许通过“type-relative
resolution”来引用枚举变量,<MyType<..>>::Variant。

内置 cargo 支持独立依赖关系

cargo vendor 命令集成到
Cargo,该命令获取项目的所有依赖项,将它们解压缩到 vendor/
目录中,并展示了在构建过程中使用分布式代码所需的配置片段。

cargo vendor 已经在生产中使用过很多种情况:Rust 编译器 rustc
使用它在发行版 tarball 中传递它的所有依赖项,而具有 Monorepos
的项目使用它在源代码管理中提交依赖项的代码。

对宏使用未命名的 const

现在可以创建未命名的 const。相比给常量一个显式的名称,只需将其命名为 _
。例如,在 rustc 编译器中:

/// Type size assertion where the first parameter
/// is a type and the second is the expected size.
#[macro_export]
macro_rules! static_assert_size {
    ($ty:ty, $size:expr) => {
        const _: [(); $size] = [(); ::std::mem::size_of::<$ty>()];
        //    ^ Note the underscore here.
    }
}

static_assert_size!(Option<Box<String>>, 8); // 1.
static_assert_size!(usize, 8); // 2.

澳门葡萄京官方网站 5澳门葡萄京官方网站 6注意第二个
static_assert_size!(..):由于使用了未命名的常量,可以在不命名冲突的情况下定义新项。以前,需要编写
static_assert_size!(MY_DUMMY_IDENTIFIER, usize, 8);。在 Rust
1.37.0,可以更容易地为静态分析目的创建人机工程学和可重用的声明性和过程宏。

配置文件引导的优化(Profile-Guided Optimization

rustc 编译器现在通过 -C profile-generate 和 -C profile-use
标志提供了对配置文件引导优化(PGO)的支持。

Profile-Guided
Optimization 允许编译器根据来自实际工作负载的反馈优化代码。它的工作方式是编译程序,在两个步骤中进行优化:

  1. 首先,程序是用编译器插入的工具构建的。这是通过将 -C profile-generate
    标志传递给 rustc
    来完成的。然后,需要在示例数据上运行检测程序,并将分析数据写入文件
  2. 之后,重新构建程序,这一次使用 -C profile-use
    标志将收集到的分析数据反馈回
    rustc。此构建将利用收集到的数据,使编译器能够对代码放置、内联和其他优化做出更好的决定

在 Cargo 项目中选择默认二进制文件

cargo run 对于快速测试 CLI
应用程序是可以的,当多个二进制文件出现在同一个包中时,必须使用 –bin
标志显式声明要运行的二进制文件的名称。这使得 cargo run
不像我们想要的那样符合人机工程学,特别是当一个二进制文件比其他的更频繁地被调用时。

Rust 1.37.0 通过添加 default-run 来解决这个问题,这是 Cargo.toml
中的一个新键,当这个键在 [Package] 部分中声明时,如果没有传递 –bin
标志,cargo run 将默认为所选的二进制文件。

枚举上的 #[repr(align(N))]

#[repr(align(N))] 属性可用于提高类型定义的对齐性。以前,该属性仅允许在
struct 和 union 中使用。在 Rust
1.37.0,该属性现在也可以用于枚举定义。例如,如下类型 Align16
将如预期的那样,报告 16 为对齐,而不使用 #[repr(align(16))]
的对齐将为 4:

#[repr(align(16))]
enum Align16 {
    Foo { foo: u32 },
    Bar { bar: u32 },
}

澳门葡萄京官方网站 7澳门葡萄京官方网站 8在枚举上使用
#[repr(align(N))] 的语义与使用该对齐定义包装器结构体 AlignN<T>
一样 ,然后使用 AlignN<MyEnum>:

#[repr(align(N))]
struct AlignN<T>(T);

澳门葡萄京官方网站 9澳门葡萄京官方网站 10
Rust 1.37.0 中,有一些标准库稳定化:

  • BufReader::buffer 和 BufWriter::buffer
  • Cell::from_mut
  • Cell::as_slice_of_cells
  • DoubleEndedIterator::nth_back
  • Option::xor
  • [{i,u}{8,16,32,64,128,size}::reverse_bits]
    和 Wrapping::reverse_bits
  • slice::copy_within

获取 Rust 1.37.0 方式如下:

$ rustup update stable

澳门葡萄京官方网站 11澳门葡萄京官方网站 12或者访问官网获取:

详情见发布说明

(文/开源中国)    

澳门葡萄京官方网站 13澳门葡萄京官方网站 14澳门葡萄京官方网站 15澳门葡萄京官方网站 16

Rust入门篇


声明: 本文是在参考 The Rust Programming
Language 和 Rust官方教程
中文版 写的。
个人学习用

再PS. 目录这东东果然是必须的… 找个时间生成个

今天开始用 Rust 写一个小游戏,大家可能都玩过—贪吃蛇,今天就写个贪吃蛇
snake。首先创建一个项目 snake : cargo new snake –bin

Hello World

  1. 使用 cargo new projectName --bin 创建一个工程
  2. cargo buildcargo run命令
  3. cargo配置文件: 工程下的 Cargo.toml 文件

澳门葡萄京官方网站 17

所有权

项目中 Cargo.toml 文件中,添加依赖 rand 和
piston_window。看名字就知道一个生成随机数,一个是在窗口中画像素的。

变量绑定

变量绑定有它们所绑定的的值的所有权。这意味着当一个绑定离开作用域,它们绑定的资源就会被释放。

    let a = vec![21];  // let声明一个变量绑定,非变量
    a.push(90);        // error: cannot borrow immutable local variable `a` as mutable 对象默认是immutable
    let a = 'x';       // a 重新绑定一个对象
    a = 'a';           // error: re-assignment of immutable variable `a`
  • 拓展:Rust是一门静态隐式类型的语言。

    类型在编译时推导, 类似也c++11的auto特性

澳门葡萄京官方网站 18

移动语义

Rust确保了对于任何给定的资源都只有一个绑定与之对应。

    let a = vec![1, 2];
    let b = a;      // 将a绑定的对象所有权交给b.
    println!("{}", a[0]);   // error: use of moved value: `a`

在终端输入 cargo update 命令。

拷贝语义

同其他C-style语言一样, Rust的基本类型具有copy语义

    let a = 32;
    let b = a;
    println!("{}", a);   // 不报错

澳门葡萄京官方网站 19

借用(Borrowing)

  • 引子:

    fn main() {

    fn fn1(arg: Vec<i32>) -> u32 { // 函数的定义格式...
        21                         // 表达式可以返回一个值
    }
    let a = vec![21, 32];
    fn1(a);   // 将a绑定的对象所有权传入函数中... 
    println!("{}", a[0]);  // use of moved value: `a`
    

    }

如何解决这个问题?

我们根据 Cargo.lock 中依赖的版本号,修改 cargo.toml 的依赖版本

1. 使用 borrowing

fn main() {

    fn fn1(arg: &Vec<i32>) -> u32 { // 需传入一个引用
        21
    }

    let a = vec![21, 32];
    fn1(&a);            //  传入&T类型,一个引用类型
    println!("{}", a[0]);
}

上述的借用都是immutable借用类型, 还有&mut类型。
Rust的借用有一些必须遵守的规则:
在同一作用域中

  1. 一个或者多个对资源的引用 &T
  2. 只有一个mutable引用 &mut

原因: 在编译时避免数据竞争…

  • 例子:

    let mut x = 5;
    let y = &mut x;
    *y += 1;
    println!("{}", x); //  cannot borrow `x` as immutable because it is also borrowed as mutable
    

不过,解决这个问题的方法是… 缩小y的作用范围:

    let mut x = 5;
    {
        let y = &mut x;
        *y += 1;
    }
    println!("{}", x);

澳门葡萄京官方网站 20

2. 对象克隆

fn main() {
    fn fn1(arg: Vec<i32>) -> u32 {
        21
    }
    let a = vec![21, 32];
    fn1(a.clone());   // 将a的副本传入即可
    println!("{}", a[0]);  // use of moved value: `a`
}

使用 cargo build 命令,

生命周期

在Rust中,引用必须与它引用的资源存活得一样长!

  如下两例子:

let r : &i32;
   {
        let a = 32;
        r = &32;  // error: borrowed value does not live long enough
   }
println!("{}", r);

let r : &i32;
let x = 78;
r = &x;  // error: `x` does not live long enough
  • 注意在Rust中 生命周期 这概念是与引用/借用紧密关联的
  • 它定义了引用有效的作用域。

前面见过的有一个引用类型作为参数的函数,之所以没有看到声明周期这东东。
是因为声明周期省略造成的错觉。

我们可以以 implicit 或者 explicit 的方式来定义一个函数:

// implicit
fn foo(x: &i32) -> &i32{
}

// explicit
fn bar<'a>(x: &'a i32) -> &'a i32{
}

此外,结构体(struct)也拥有生命周期。
接下来解决struct后再继续…

在 main.rs 中,引入 rand 和 piston_window 依赖

类型

澳门葡萄京官方网站 21澳门葡萄京官方网站 22

结构体

一个简单的struct:

struct Point {
    x: i32,    // Note: 逗号作为分隔符
    y: i32,
}
fn main() {
    let origin = Point { x: 0, y: 0 };
    println!("The origin is at ({}, {})", origin.x, origin.y);
}

应当注意的地方:

  1. struct不支持字段可变性。因此不能在字段上添加 mut修饰
  2. 可变性是绑定的一个属性, 让变量在一段时间内可变

为啥这样设计, 举个例子:

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
} 
fn main() {
    let mut point = Point { x: 0, y: 0 };
    point.x = 5;
    let point = point; // this new binding can’t change now
    point.y = 6; // this causes an error
}    

在 src 文件夹下新建 draw.rs 文件,然后引入所需要方法和类型,引入
rectangle, Context(上下文对象,也就是窗口提供方法), G2d,下图中有一个
bug, 是 rectangle 而不是 rectagle

生命周期 · 续

当结构体中具有引用类型的属性时, 结构体就需要使用显示的生命周期。
错误示例:

struct Foo {
    x: &i32,  // error: missing lifetime specifier
}

正确的写法:

struct Foo<'a> {
    x: &'a i32,
}

fn main() {
    let y = &5; // 等价于 `let _y = 5; let y = &_y;`
    let f = Foo { x: y };
    println!("{}", f.x);
}

为什么Foo需要一个生命周期?
因为我们需要确保Foo中的任何引用不能比它包含的 i32 的引用活的更久。

澳门葡萄京官方网站 23

impl

使用impl在Foo中定义一个方法:

fn main() {
    let y = &5;
    let f = Foo { x: y };
    println!("{}", f.x());
}

struct Foo<'a> {
    x: &'a i32,
}

impl<'a> Foo<'a> {   // 标点符号吓死人系列...
    fn x(&self) -> &'a i32 { self.x }
}

'a 就是用来赋予作用域一个名字。
下面介绍一个特殊的命名作用域:

  • 'static

    • 在Rust中最常见的: let x: &'static str = "Hello, world.";

      static  FOO: i32 = 10;   // 定义一个常量
      let x: &'static i32 = &FOO;
      println!("{}", *x);
      

定义 BLOCK_SIZE 块的大小
25,然后创建一个坐标转换的方法,将游戏坐标映射到屏幕上的坐标。

方法语法

struct Circle {
    x: f64,
    y: f64,
    radius: f64,
}
impl Circle {
    fn area(&self) -> f64 {
        std::f64::consts::PI * (self.radius * self.radius)
    }
}
fn main() {
    let c = Circle { x: 0.0, y: 0.0, radius: 2.0 };
    println!("{}", c.area());
}

方法的第一个参数比较特殊。它有3种变体: `self`, `&self` 和 `&mut self`。 通常使用后两种! 当方法只是读取struct中的数据时使用`&self`。 若要修改数据则使用`&mut self`。
  • 关联函数

    不带self参数的方法就是关联函数。
    这是一个Rust代码中非常常见的模式。

    impl Circle {
    fn new(x: f64, y: f64, radius: f64) -> Circle {
        Circle {
            x: x,
            y: y,
            radius: radius,
        }
    }
    
    • 关联函数的调用: `let c = Circle::new(0.0, 0.0, 2.0);
  • 创建者模式 Builder Pattern
    • 见 Builder
      Pattern

澳门葡萄京官方网站 24

枚举

C不同,Rust的枚举可携带数据…. 看个例子

enum Message {
    Quit,
    ChangeColor(i32, i32, i32),
    Move {x: i32, y: i32},
    Write(String),
}

// 使用 match 来实现类型的转换
fn process_message(msg: Message) -> i32{
    match msg {    // match所有分支返回类型必须一致
        Message::Quit => 32,   // 逗号隔开
        Message::ChangeColor(r,g,b) => r+g+b,
        Message::Move{x: x1, y: y1} => x1 + y1,
        Message::Write(s) => s.trim().parse().ok().expect("parse error!"),
    }
}

fn main() {
    let a = Message::Quit;
    let b = Message::ChangeColor(1, 2, 3);
    let c = Message::Move{x: 32, y: -32};
    let d = Message::Write("88".to_string());
    println!("{}", process_message(a));
    println!("{}", process_message(b));
    println!("{}", process_message(c));
    println!("{}", process_message(d));
}

创建个画块的方法 draw_block 方法,这个用于在屏幕上画一个小正方形。

匹配和模式

let x = 5;
match x {
    1 => println!("one"),
    2 => println!("two"),
    3 => println!("three"),
    4 => println!("four"),
    5 => println!("five"),
    _ => println!("something else"),  
}

Rust编译器检查穷尽性,要求对每一个枚举的变量都有一个匹配分支。如果你忽略了一个,除非你用_否则它会给你一个编译时错误。

澳门葡萄京官方网站 25

模式

在匹配语句中使用到:

let my_number = 8;
match my_number {
    0     => println!("zero"),
    1 | 2 => println!("one or two"),  // Multiple patterns
    3 ... 10 => println!("three to ten"),  // Ranges
    _     => println!("something else")
}

解构: 对于复合数据类型, 可以在模式中进行解析

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

let origin = Point { x: -9, y: 0=77 };

match origin {
    Point { x, y } => println!("({},{})", x, y),
}

// 解析部分值 使用 .. 来忽略部分或所有值
match origin {
    Point { x, .. } => println!("x is {}", x),
}

忽略绑定

fn fn1() -> (i32, i32) {
    (33, 43)
}
let (i, _ ) = fn1();  // 只绑定fn1第一个值, 忽略第二个值的绑定
println!("{}", i);

模式在Rust中非常强大,以上只介绍了它的几种用法。

创建一个画矩形方法,这里我们需要传入起点坐标,以及矩形的长度和宽度,来画一个矩形。这个图中也有一个
bug,是 width 而不是 height;

Vector

类型 Vec<T>, vector总是在堆上分配数据! 可以使用vec!宏来创建。

let v = vec![1, 2, 3, 4, 5]; // v: Vec<i32>

let v = vec![0; 10]; // ten zeroes

澳门葡萄京官方网站 26

越界访问

    let v = vec![32, 43];
    println!("{:?}", v[3]);   // 运行时 thread '<main>' panicked at 'index out of bounds

创建一个 snake.rs ,然后引入以下依赖。

迭代

let mut v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
for i in &v {
    println!("A reference to {}", i);
}

澳门葡萄京官方网站 27

方法

let v = vec![43, 54, 65]; // v: Vec<i32>
// 数组长度
println!("{:?}", v.len());

我们在 main.rs 文件中定义 draw 模块,便可以在 snake.rs 文件中引入 draw
模块的 draw_block 这个方法。

字符串

Rust有两种主要的字符串类型:&strString

同 C-style 系,
let greeting = "Hello there."; // greeting: &'static str
&str编译后存储在程序中, 在运行期间一直存在。

String则不同,是一个在堆上分配的字符串。这个字符串可以增长,并且也保证是UTF-8编码的。

let mut s = "Hello".to_string(); // mut s: String
println!("{}", s);

s.push_str(", world.");
println!("{}", s);

String可以通过一个&强制转换为&str

    let tmp = "鬼".to_string();
    let s = "什么".to_string() + &tmp; // String + str => String
    println!("{:?}", s);

题外话: 被恶心到了… str + str 和 String + String 是不被允许的
不懂为啥这样设计

Note :
由于let s = "hello";中”hello”是一个UTF-8编码的字符串,故不能直接用索引来访问字符串的元素。
编码扫盲篇

关于Rust的字符串(如”hello”), 就好像你在ipython中输入:

注意这里使用的是 python2.7

a = ‘严’
a
‘xe4xb8xa5’
len(a)
3

在python中你可以使用a[2]来访问a指向的str。 但这在Rust中是不允许的

—恢复内容结束—

澳门葡萄京官方网站 28

SNAKE_COLOR 定义颜色,并且创建 Direction 枚举,包含上下左右四个变量。

澳门葡萄京官方网站 29