Rust学习笔记03：语句与表达式

原创已于 2022-05-21 14:35:58 修改 · 832 阅读

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#rust #语句 #表达式

于 2022-05-20 20:37:01 首次发布

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本文详细介绍了在Rust中创建和运行测试求和函数的步骤，同时对比了CentOS和VSCode环境下的操作，并扩展到Scala、Python、Java和C语言实现，旨在展示不同编程语言在实现相似功能时的异同。

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一、思维导图

Rust 中的语法可以分成两大类：语句（Statement）和表达式（Expression）。语句是指要执行的一些操作和产生副作用的表达式。表达式主要用于计算求值。语句又分为两种：声明语句（Declaration statement）和表达式语句（Expression statement）。

二、案例演示 - 测试求和函数

（一）在CentOS上操作

1、创建项目 - test_func

执行命令：cargo new --bin test_func
进入项目test_func

2、修改主程序 - main.rs

执行命令：vim src/main.rs

// extern crate std; // 声明语句，导入std标准库
// use std::prelude::v1::*; // 导入std库里的prelude模块

fn main() {
    pub fn answer() -> () {
        let a = 100;
        let b = 150;
        assert_eq!(sum(a, b), 250);
        println!("{} + {} = {}", a, b, sum(a, b));
    }

    pub fn sum(a: i32, b: i32) -> i32 {
        a + b   // 作为函数返回值，跟scala语言类似
    }

    answer();
}

3、运行程序，查看结果

执行命令：cargo run

（二）在VSCode里操作

启动VSCode，打开D:\rust_work文件夹
打开控制台

1、创建项目 - test_func

执行命令：cargo new --bin test_func
进入项目test_func

2、修改主程序 - main.rs

在src目录里的主程序main.rs里编写代码

// extern crate std; // 声明语句，导入std标准库
// use std::prelude::v1::*; // 导入std库里的prelude模块

fn main() {
    pub fn answer() -> () {
        let a = 100;
        let b = 150;
        assert_eq!(sum(a, b), 250);
        println!("{} + {} = {}", a, b, sum(a, b));
    }

    pub fn sum(a: i32, b: i32) -> i32 {
        a + b   // 作为函数返回值，跟scala语言类似
    }

    answer();
}

3、运行程序，查看结果

（1）命令方式

执行命令：cargo run

（2）菜单方式

在程序编辑区单击右键，弹出快捷菜单，选择【Run Code】

（三）对代码进行解释

1、导入包与模块

第1行和第2行是声明语句，它们并不需要求值，只是用来引入标准库包以及prelude模块的。之所以注释掉，因为Rust会为每个crate都自动引入标准库模块，除非使用#[no_std]属性明确指定了不需要标准库。

2、如何定义函数

使用fn关键字定义了两个函数answer和sum。关键字fn是function的缩写。
函数answer没有输入参数，并且返回值为单元类型()。单元类型拥有唯一的值，就是它本身，为了描述方便，将该值称为单元值。
单元类型的概念来自OCmal，它表示“没有什么特殊的价值”。所以，这里将单元类型作为函数返回值，就表示该函数无返回值。当然，通常无返回值的函数默认不需要在函数签名中指定返回类型。
在函数answer中，使用let声明了两个变量a和b，其后必须加分号。assert_eq!则是宏语句，它是Rust提供的断言，允许判断给定的两个表达式求值结果是否相同。像这种名字以叹号结尾，并且可以像函数一样被调用的语句，在Rust中叫作宏。
编写代码时，会做出一些假设，断言就是用于在代码中捕捉这些假设，可以将断言看作是异常处理的一种高级形式。断言表示为一些布尔表达式，程序员相信在程序中的某个特定点该表达式值为真。可以在任何时候启用和禁用断言验证，因此可以在测试时启用断言，而在部署时禁用断言。同样，程序投入运行后，最终用户在遇到问题时可以重新起用断言。
函数sum的两个输入参数和返回值均指定为i32类型。其函数体只包含了一个表达式，用于计算a与b的和，作为函数返回值。
整个程序其实可以去掉换行符，完全写成一整行代码，而不影响程序编译。

3、程序运行说明

Rust编译器在解析代码的时候，如果碰到分号，就会继续往后面执行；如果碰到语句，则执行语句；如果碰到表达式，则会对表达式求值，如果分号后面什么都没有，就会补上单元值()。
当遇到函数的时候，会将函数体的花括号识别为块表达式（Block Expression）。块表达式是由一对花括号和一系列表达式组成的，它总是返回块中最后一个表达式的值。因此，对于answer函数来说，它也是一个块表达式，块中的最后一个表达式是宏语句，所以返回单元值()。对于sum函数来说，其最后一行是一个表达式，因为没有分号，所以直接返回其求值结果。
从这个角度来看，可以将Rust看作一切皆表达式。由于当分号后面什么都没有时自动补单元值()的特点，我们可以将 Rust 中的语句看作计算结果均为()的特殊表达式。而对于普通的表达式来说，则会得到正常的求值结果。