1.if表達(dá)式

if 表達(dá)式允許根據(jù)條件執(zhí)行不同的代碼分支, 以下代碼是一個(gè)典型的使用if表達(dá)式的例子:

fn main() {
    let number = 3;
    if number < 5 {
        println!("condition was true");
    } else {
        println!("condition was false");
    }
}

所有的 if 表達(dá)式都以 if 關(guān)鍵字開(kāi)頭，其后跟一個(gè)條件。在這個(gè)例子中，條件檢查變量 number 的值是否小于 5。在條件為 true 時(shí)希望執(zhí)行的代碼塊位于緊跟條件之后的大括號(hào)中。

也可以包含一個(gè)可選的 else 表達(dá)式來(lái)提供一個(gè)在條件為 false 時(shí)應(yīng)當(dāng)執(zhí)行的代碼塊，如果不提供 else 表達(dá)式并且條件為 false 時(shí)，程序會(huì)直接忽略 if 代碼塊并繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼。

嘗試運(yùn)行該代碼, 會(huì)得到以下結(jié)果:

嘗試改變 number 的值使條件為 false 時(shí)看看會(huì)發(fā)生什么：

let number = 7;

再次運(yùn)行程序并查看輸出：

另外值得注意的是代碼中的條件 必須 是 bool 值。如果條件不是 bool 值，我們將得到一個(gè)錯(cuò)誤。

嘗試修改代碼:

fn main() {
    let number = 3;
    if number {
        println!("number was three");
    }
}

這里 if 條件的值是 3，Rust 拋出了一個(gè)錯(cuò)誤：

這個(gè)錯(cuò)誤表明 Rust 期望一個(gè) bool 卻得到了一個(gè)整數(shù)。不像 Ruby 或 JavaScript 這樣的語(yǔ)言，Rust 并不會(huì)嘗試自動(dòng)地將非布爾值轉(zhuǎn)換為布爾值。必須總是顯式地使用布爾值作為 if 的條件。例如，如果想要 if 代碼塊只在一個(gè)數(shù)字不等于 0 時(shí)執(zhí)行，可以把 if 表達(dá)式修改成下面這樣：

fn main() {
    let number = 3;
    if number != 0 {
        println!("number was something other than zero");
    }
}

運(yùn)行代碼會(huì)打印出 number was something other than zero。

2.使用else if處理多重條件

可以將 else if 表達(dá)式與 if 和 else 組合來(lái)實(shí)現(xiàn)多重條件?？匆韵麓a:

fn main() {
    let number = 6;
    if number % 4 == 0 {
        println!("number is divisible by 4");
    } else if number % 3 == 0 {
        println!("number is divisible by 3");
    } else if number % 2 == 0 {
        println!("number is divisible by 2");
    } else {
        println!("number is not divisible by 4, 3, or 2");
    }
}

這個(gè)程序有四個(gè)可能的執(zhí)行路徑。運(yùn)行后應(yīng)該能看到如下輸出：

當(dāng)執(zhí)行這個(gè)程序時(shí)，它按順序檢查每個(gè) if 表達(dá)式并執(zhí)行第一個(gè)條件為 true 的代碼塊。注意即使 6 可以被 2 整除，也不會(huì)輸出 number is divisible by 2，更不會(huì)輸出 else 塊中的 number is not divisible by 4, 3, or 2。原因是 Rust 只會(huì)執(zhí)行第一個(gè)條件為 true 的代碼塊，并且一旦它找到一個(gè)以后，甚至都不會(huì)檢查剩下的條件了。

使用過(guò)多的 else if 表達(dá)式會(huì)使代碼顯得雜亂無(wú)章，所以如果有多于一個(gè) else if 表達(dá)式，最好重構(gòu)代碼。

3.在let語(yǔ)句中使用if

因?yàn)?nbsp;if 是一個(gè)表達(dá)式，我們可以在 let 語(yǔ)句的右側(cè)使用它, 例如:

fn main() {
    let condition = true;
    let number = if condition { 5 } else { 6 };
    println!("The value of number is: {number}");
}

number 變量將會(huì)綁定到表示 if 表達(dá)式結(jié)果的值上, 運(yùn)行一下查看結(jié)果:

記住，代碼塊的值是其最后一個(gè)表達(dá)式的值，而數(shù)字本身就是一個(gè)表達(dá)式。在這個(gè)例子中，整個(gè) if 表達(dá)式的值取決于哪個(gè)代碼塊被執(zhí)行。這意味著 if 的每個(gè)分支的可能的返回值都必須是相同類(lèi)型；

if 分支和 else 分支的結(jié)果都是 i32 整型。如果它們的類(lèi)型不匹配會(huì)發(fā)生什么?,嘗試修改代碼:

fn main() {
    let condition = true;
    let number = if condition { 5 } else { "six" };
    println!("The value of number is: {number}");
}

當(dāng)編譯這段代碼時(shí)，會(huì)得到一個(gè)錯(cuò)誤。if 和 else 分支的值類(lèi)型是不相容的，同時(shí) Rust 也準(zhǔn)確地指出在程序中的何處發(fā)現(xiàn)的這個(gè)問(wèn)題,如圖:

if 代碼塊中的表達(dá)式返回一個(gè)整數(shù)，而 else 代碼塊中的表達(dá)式返回一個(gè)字符串。這不可行，因?yàn)樽兞勘仨氈挥幸粋€(gè)類(lèi)型。Rust 需要在編譯時(shí)就確切的知道 number 變量的類(lèi)型，這樣它就可以在編譯時(shí)驗(yàn)證在每處使用的 number 變量的類(lèi)型是有效的。如果number的類(lèi)型僅在運(yùn)行時(shí)確定，則 Rust 無(wú)法做到這一點(diǎn)；且編譯器必須跟蹤每一個(gè)變量的多種假設(shè)類(lèi)型，那么它就會(huì)變得更加復(fù)雜，對(duì)代碼的保證也會(huì)減少。

4.使用循環(huán)重復(fù)執(zhí)行

多次執(zhí)行同一段代碼是很常用的，Rust 為此提供了多種 循環(huán)（loops）。一個(gè)循環(huán)執(zhí)行循環(huán)體中的代碼直到結(jié)尾并緊接著回到開(kāi)頭繼續(xù)執(zhí)行。

Rust 有三種循環(huán)：loop、while 和 for。

loop 關(guān)鍵字告訴 Rust 一遍又一遍地執(zhí)行一段代碼直到你明確要求停止。

fn main() {
    loop {
        println!("again!");
    }
}

當(dāng)運(yùn)行這個(gè)程序時(shí)，我們會(huì)看到連續(xù)的反復(fù)打印 again!，直到我們手動(dòng)停止程序。大部分終端都支持一個(gè)快捷鍵，ctrl-c，來(lái)終止一個(gè)陷入無(wú)限循環(huán)的程序。Rust跟其它高級(jí)語(yǔ)言一樣,葉提供了break關(guān)鍵字停止循環(huán),使用continue關(guān)鍵字告訴程序跳過(guò)這個(gè)循環(huán)迭代中的任何剩余代碼，并轉(zhuǎn)到下一個(gè)迭代。

loop 的一個(gè)用例是重試可能會(huì)失敗的操作，比如檢查線(xiàn)程是否完成了任務(wù)。然而你可能會(huì)需要將操作的結(jié)果傳遞給其它的代碼。如果將返回值加入你用來(lái)停止循環(huán)的 break 表達(dá)式，它會(huì)被停止的循環(huán)返回, 看看下面的代碼:

fn main() {
    let mut counter = 0;
    let result = loop {
        counter += 1;
        if counter == 10 {
            break counter * 2;
        }
    };
    println!("The result is {result}");
}

在循環(huán)之前，我們聲明了一個(gè)名為 counter 的變量并初始化為 0。接著聲明了一個(gè)名為 result 來(lái)存放循環(huán)的返回值。在循環(huán)的每一次迭代中，我們將 counter 變量加 1，接著檢查計(jì)數(shù)是否等于 10。當(dāng)相等時(shí)，使用 break 關(guān)鍵字返回值 counter * 2。循環(huán)之后，我們通過(guò)分號(hào)結(jié)束賦值給 result 的語(yǔ)句。最后打印出 result 的值，也就是 20。

如果存在嵌套循環(huán)，break 和 continue 應(yīng)用于此時(shí)最內(nèi)層的循環(huán)。你可以選擇在一個(gè)循環(huán)上指定一個(gè) 循環(huán)標(biāo)簽（loop label），然后將標(biāo)簽與 break 或 continue 一起使用，使這些關(guān)鍵字應(yīng)用于已標(biāo)記的循環(huán)而不是最內(nèi)層的循環(huán)?？匆韵麓a:

fn main() {
    let mut count = 0;
    'counting_up: loop {
        println!("count = {count}");
        let mut remaining = 10;
        loop {
            println!("remaining = {remaining}");
            if remaining == 9 {
                break;
            }
            if count == 2 {
                break 'counting_up;
            }
            remaining -= 1;
        }
        count += 1;
    }
    println!("End count = {count}");
}

外層循環(huán)有一個(gè)標(biāo)簽 counting_up，它將從 0 數(shù)到 2。沒(méi)有標(biāo)簽的內(nèi)部循環(huán)從 10 向下數(shù)到 9。第一個(gè)沒(méi)有指定標(biāo)簽的 break 將只退出內(nèi)層循環(huán)。break 'counting_up; 語(yǔ)句將退出外層循環(huán)。運(yùn)行結(jié)果如下:

5.while循環(huán)

在程序中計(jì)算循環(huán)的條件也很常見(jiàn)。當(dāng)條件為 true，執(zhí)行循環(huán)。當(dāng)條件不再為 true，調(diào)用 break 停止循環(huán)。這個(gè)循環(huán)類(lèi)型可以通過(guò)組合 loop、if、else 和 break 來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，這個(gè)模式太常用了，Rust 為此內(nèi)置了一個(gè)語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，它被稱(chēng)為 while 循環(huán)?？匆韵麓a:

fn main() {
    let a = [10, 20, 30, 40, 50];
    let mut index = 0;
    while index < 5 {
        println!("the value is: {}", a[index]);
        index += 1;
    }
}

這里，代碼對(duì)數(shù)組中的元素進(jìn)行計(jì)數(shù)。它從索引 0 開(kāi)始，并接著循環(huán)直到遇到數(shù)組的最后一個(gè)索引（這時(shí)，index < 5 不再為真）。運(yùn)行這段代碼會(huì)打印出數(shù)組中的每一個(gè)元素,如圖:

數(shù)組中的所有五個(gè)元素都如期被打印出來(lái)。盡管 index 在某一時(shí)刻會(huì)到達(dá)值 5，不過(guò)循環(huán)在其嘗試從數(shù)組獲取第六個(gè)值（會(huì)越界）之前就停止了。

但這個(gè)過(guò)程很容易出錯(cuò)；如果索引長(zhǎng)度或測(cè)試條件不正確會(huì)導(dǎo)致程序 panic。例如，如果將 a 數(shù)組的定義改為包含 4 個(gè)元素而忘記了更新條件 while index < 4，則代碼會(huì) panic。這也使程序更慢，因?yàn)榫幾g器增加了運(yùn)行時(shí)代碼來(lái)對(duì)每次循環(huán)進(jìn)行條件檢查，以確定在循環(huán)的每次迭代中索引是否在數(shù)組的邊界內(nèi)。

作為更簡(jiǎn)潔的替代方案，可以使用 for 循環(huán)來(lái)對(duì)一個(gè)集合的每個(gè)元素執(zhí)行一些代碼。改造后的代碼如下:

fn main() {
    let a = [10, 20, 30, 40, 50];
    for element in a {
        println!("the value is: {element}");
    }
}

當(dāng)運(yùn)行這段代碼時(shí)，將看到與while循環(huán)中一樣的輸出。更為重要的是，我們?cè)鰪?qiáng)了代碼安全性，并消除了可能由于超出數(shù)組的結(jié)尾或遍歷長(zhǎng)度不夠而缺少一些元素而導(dǎo)致的 bug。

for 循環(huán)的安全性和簡(jiǎn)潔性使得它成為 Rust 中使用最多的循環(huán)結(jié)構(gòu)。下面是一個(gè)使用 for 循環(huán)來(lái)倒計(jì)時(shí)的例子，它還使用了一個(gè)方法，rev，用來(lái)反轉(zhuǎn) range：

fn main() {
    for number in (1..4).rev() {
        println!("{number}!");
    }
    println!("LIFTOFF!!!");
}

執(zhí)行結(jié)果如圖:

是不是感覺(jué)有點(diǎn)點(diǎn)帥氣了?