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大家好，我是站長(zhǎng) polarisxu。

這是 Rust 勸退系列的第 4 個(gè)教程，探討 Rust 中的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，或叫標(biāo)量類(lèi)型(scalar type)。

Rust 和 Go 一樣，都是靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言，這表示每個(gè)變量的類(lèi)型必須明確。和 Go 類(lèi)似，大多數(shù)情況下，Rust 編譯器能夠推斷出某個(gè)值的類(lèi)型，不需要我們顯示指定，寫(xiě)起來(lái)有點(diǎn)類(lèi)似于弱類(lèi)型似語(yǔ)言。但有些情況下，必須明確告知編譯器我們使用什么類(lèi)型，在 Rust 中，這叫 「類(lèi)型注解」(type annotations)。

對(duì)于類(lèi)型注解，看一個(gè)常見(jiàn)的例子：

let guess = "42".parse().expect("Not a number!"); 

這是將字符串 "42" 轉(zhuǎn)為數(shù)字 42。在 Go 語(yǔ)言中，一般這么做：

guess, err := strconv.Atoi("42") 
if err != nil { 
  panic(err) 
} 

但上面的 Rust 代碼會(huì)報(bào)錯(cuò)：

error[E0282]: type annotations needed 
 --> src/main.rs:2:9 
  | 
2 |     let guess = "42a".parse().expect("Not a number!"); 
  |         ^^^^^^ consider giving `guess` a type 

這和 Go 還是不太一樣。Go 中很多時(shí)候，數(shù)值類(lèi)型會(huì)是 int。

為了修復(fù)這個(gè)問(wèn)題，我們需要為 number 指定一個(gè)類(lèi)型，比如 u32。

let guess: u32 = "42".parse().expect("Not a number!"); 

吐槽：在 Rust 中，類(lèi)型注解和 Go 中一樣，放在變量后面。但 Rust 中變量和類(lèi)型直接非得加一個(gè)冒號(hào)(:)，而且一般冒號(hào)緊跟著變量名(rustfmt 的建議)。不知道冒號(hào)有啥特殊需要?!

Rust 內(nèi)置如下基本數(shù)據(jù)類(lèi)型：

• 整數(shù)類(lèi)型
  • 有符合整數(shù)：i8、i16、i32、i64、i128、isize
  • 無(wú)符號(hào)整數(shù)：u8、u16、u32、u64、u128、usize
• 浮點(diǎn)類(lèi)型：f32、f64
• 布爾型：bool
• 字符型：char

01 整數(shù)類(lèi)型

將整數(shù)類(lèi)型整理為一張表，如下：(用 Go 語(yǔ)言對(duì)應(yīng)的類(lèi)型作對(duì)比)

吐槽：有時(shí)候 Rust 真的很節(jié)省，int、uint 直接省略為 i、u，function 省略為 fn。但有時(shí)候又很繁瑣(不簡(jiǎn)潔)，比如前面說(shuō)到的變量和類(lèi)型之間的冒號(hào)。。。

這里用 u、i 的形式，也需要一段時(shí)間適應(yīng)。。。

兩點(diǎn)說(shuō)明：

• Go 中沒(méi)有 128 位長(zhǎng)度的整數(shù)
• isize 和 usize 對(duì)應(yīng) Go 中的 int 和 uint，它們的長(zhǎng)度依賴(lài)運(yùn)行程序的計(jì)算機(jī)架構(gòu)：64 位架構(gòu)上它們是 64 位的， 32 位架構(gòu)上它們是 32 位的

在 Go 中，整型變量默認(rèn)類(lèi)型是 int，以下代碼可以證明這一點(diǎn)：

x := 32 
fmt.Printf("%T\n", i) 
// 輸出：int 

那 Rust 中默認(rèn)是什么類(lèi)型呢?

我想在 Rust 中找到一種辦法，打印變量類(lèi)型，網(wǎng)上找到了這樣的辦法(有點(diǎn)挫)：

// 打印變量類(lèi)型的函數(shù)。該函數(shù)看不懂先放著。 
fn print_type_of<T>(_: &T) { 
  println!("{}", std::any::type_name::<T>()) 
} 
 
fn main() { 
    let x = 32; 
    print_type_of(&x); 
   // 輸出：i32 
} 

可見(jiàn) Rust 中整型變量默認(rèn)類(lèi)型是 i32(即使在 64 位機(jī)器上，也是 i32)。這一定程度上說(shuō)明，在 Go 中，整數(shù)一般建議用 int 類(lèi)型;而 Rust 中，一般建議用 i32 類(lèi)型。(所以，為什么開(kāi)頭的 parse 不能默認(rèn)推斷為 i32 類(lèi)型呢?怕溢出?)

更智能的類(lèi)型推斷

上文說(shuō) Rust 和 Go 一樣，支持類(lèi)型推斷。不過(guò) Rust 的推斷更智能，怎么個(gè)智能法?看下面的代碼：

// 打印變量類(lèi)型的函數(shù) 
fn print_type_of<T>(_: &T) { 
    println!("{}", std::any::type_name::<T>()) 
} 
 
fn main() { 
    let x = 32; 
    let y: i8 = x; 
    print_type_of(&x); 
    print_type_of(&y) 
} 

根據(jù)上面的講解，x 應(yīng)該是默認(rèn)類(lèi)型：i32。但實(shí)際上，x 和 y 的類(lèi)型都是 i8。也就是說(shuō)，因?yàn)?x 的類(lèi)型沒(méi)有顯示的指定(類(lèi)型注解)，Rust 編譯器會(huì)根據(jù)上下文(實(shí)際上是 let y: i8 = x 這句)推斷出 x 的類(lèi)型應(yīng)該和 y 一致，即 i8。

在 Go 中，int8 和 int 是不會(huì)進(jìn)行隱式轉(zhuǎn)換的，Rust 也一樣，必須進(jìn)行顯示轉(zhuǎn)換。但 Rust 的智能類(lèi)型推斷，可以讓開(kāi)發(fā)者少寫(xiě)類(lèi)型轉(zhuǎn)換的代碼。

比如上面代碼，在 Go 語(yǔ)言中是行不通的：

package main 
 
import ( 
 "fmt" 
) 
 
func main() { 
 x := 32 
 var y int8 = x 
 fmt.Printf("%T\n", x) 
 fmt.Printf("%T\n", y) 
} 

會(huì)報(bào)錯(cuò)：

cannot use x (type int) as type int8 in assignment 

也就是說(shuō)，Go 中的類(lèi)型推斷不會(huì)考慮上下文，因此沒(méi)有 Rust 智能。

因?yàn)榫幾g器的強(qiáng)大，VSCode 中(安裝 rust-analyzer)會(huì)有類(lèi)型提示，這樣上面的 print_type_of 函數(shù)也不需要了。做了一個(gè)動(dòng)圖，注意上面 x 的類(lèi)型變化：

此外，isize 和 usize 類(lèi)型一般用作某些集合的索引，以后文章會(huì)看到。

關(guān)于各種類(lèi)型的表示范圍我列出了，因?yàn)檫@個(gè)系列不是為無(wú)編程經(jīng)驗(yàn)的人準(zhǔn)備的。這個(gè)系列更多是為 Go 愛(ài)好者準(zhǔn)備的 Rust 教程，因此和 Go 一致的地方可能不會(huì)講。

02 浮點(diǎn)類(lèi)型

和 Go 一樣，Rust 也有兩種浮點(diǎn)數(shù)類(lèi)型：f32 和 f64，對(duì)應(yīng) Go 中的 float32 和 float64。和 Go 一樣，默認(rèn)類(lèi)型是 f64，可以通過(guò)類(lèi)型注解指定具體的浮點(diǎn)類(lèi)型。

let x = 2.0; // 默認(rèn)是 f64 

一般地，整數(shù)類(lèi)型和浮點(diǎn)類(lèi)型都成為數(shù)值類(lèi)型。

數(shù)值類(lèi)型有一些共同的東西。比如都支持基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算。此外，除了通過(guò)類(lèi)型注解指定類(lèi)型，數(shù)值類(lèi)型還可以在字面值后面帶上類(lèi)型后綴指定類(lèi)型，比如：

let x = 2.0f32; // f32 類(lèi)型 
let y = 32i64; // i64 類(lèi)型 

03 布爾型

和 Go 語(yǔ)言一樣，Rust 中的布爾類(lèi)型使用 bool 表示(咋沒(méi)用 b、bl 之類(lèi)的縮寫(xiě)呢?哈哈哈)。有兩個(gè)可能的值：true 和 false。

fn main() { 
    let t = true; 
 
    let f: bool = false; // 顯式指定類(lèi)型注解 
} 

04 字符型

Rust 中的 char 表示字符類(lèi)型，是 Rust 的基本類(lèi)型，字面值由單引號(hào)指定。

let a = 'a'; 
let b = '中'; 
let c = '🤣'; 

可見(jiàn)，Rust 中的 char 類(lèi)型和 Go 中的 rune 一樣，表示的是 Unicode 碼點(diǎn)，占 4 個(gè)字節(jié)。

因?yàn)?Rust 中的字符串很復(fù)雜，而且不是基本類(lèi)型，因此留在以后講解。

05 小結(jié)

本文介紹了 Rust 中的四種基本數(shù)據(jù)類(lèi)型：整型、浮點(diǎn)型、布爾型和字符型。其中，浮點(diǎn)型、布爾型和字符型分別對(duì)應(yīng) Go 中的浮點(diǎn)型、布爾型和 rune 類(lèi)型，但整型，Go 和 Rust 有些許不一樣，上文已經(jīng)詳細(xì)介紹了。此外，Go 中復(fù)數(shù)也是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型：complex64 和 complex128，而 Rust 中沒(méi)有，復(fù)數(shù)通過(guò)第三方庫(kù)實(shí)現(xiàn)，比如：https://crates.io/crates/easy_complex。

此外，你可能會(huì)說(shuō) Go 中還有一個(gè)基本類(lèi)型：byte，而 Rust 沒(méi)有。其實(shí) Go 中的 byte 只是 uint8 的別名。另外，string 在 Go 中是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，而在 Rust 中不是。

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