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大家好，我是站長(zhǎng) polarisxu。
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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)類型，或叫標(biāo)量類型(scalar type)。
Rust 和 Go 一樣，都是靜態(tài)類型語言，這表示每個(gè)變量的類型必須明確。和 Go 類似，大多數(shù)情況下，Rust 編譯器能夠推斷出某個(gè)值的類型，不需要我們顯示指定，寫起來有點(diǎn)類似于弱類型似語言。但有些情況下，必須明確告知編譯器我們使用什么類型，在 Rust 中，這叫 「類型注解」(type annotations)。
對(duì)于類型注解，看一個(gè)常見的例子：
- 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)值類型會(huì)是 int。
為了修復(fù)這個(gè)問題，我們需要為 number 指定一個(gè)類型，比如 u32。
- let guess: u32 = "42".parse().expect("Not a number!");
吐槽：在 Rust 中，類型注解和 Go 中一樣，放在變量后面。但 Rust 中變量和類型直接非得加一個(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)類型：
- 整數(shù)類型
- 有符合整數(shù)：i8、i16、i32、i64、i128、isize
- 無符號(hào)整數(shù)：u8、u16、u32、u64、u128、usize
- 浮點(diǎn)類型：f32、f64
- 布爾型：bool
- 字符型：char
01 整數(shù)類型
將整數(shù)類型整理為一張表，如下：(用 Go 語言對(duì)應(yīng)的類型作對(duì)比)
| 長(zhǎng)度 | 有符號(hào) | 無符號(hào) | Go 有符號(hào) | Go 無符號(hào) |
|---|---|---|---|---|
| 8-bit | i8 | u8 | int8 | uint8 |
| 16-bit | i16 | u16 | int16 | uint16 |
| 32-bit | i32 | u32 | int32 | uint32 |
| 64-bit | i64 | u64 | int64 | uint64 |
| 128-bit | i128 | u128 | - | - |
| arch | isize | usize | int | uint |
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)，比如前面說到的變量和類型之間的冒號(hào)。
這里用 u、i 的形式，也需要一段時(shí)間適應(yīng)。
兩點(diǎn)說明：
- Go 中沒有 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)是什么類型呢?
我想在 Rust 中找到一種辦法，打印變量類型，網(wǎng)上找到了這樣的辦法(有點(diǎn)挫)：
- // 打印變量類型的函數(shù)。該函數(shù)看不懂先放著。
- fn print_type_of
(_: &T) { - println!("{}", std::any::type_name::
()) - }
- fn main() {
- let x = 32;
- print_type_of(&x);
- // 輸出：i32
- }
可見 Rust 中整型變量默認(rèn)類型是 i32(即使在 64 位機(jī)器上，也是 i32)。這一定程度上說明，在 Go 中，整數(shù)一般建議用 int 類型;而 Rust 中，一般建議用 i32 類型。(所以，為什么開頭的 parse 不能默認(rèn)推斷為 i32 類型呢?怕溢出?)
更智能的類型推斷
上文說 Rust 和 Go 一樣，支持類型推斷。不過 Rust 的推斷更智能，怎么個(gè)智能法?看下面的代碼：
- // 打印變量類型的函數(shù)
- fn print_type_of
(_: &T) { - println!("{}", std::any::type_name::
()) - }
- 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)類型：i32。但實(shí)際上，x 和 y 的類型都是 i8。也就是說，因?yàn)?x 的類型沒有顯示的指定(類型注解)，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 的智能類型推斷，可以讓開發(fā)者少寫類型轉(zhuǎn)換的代碼。
比如上面代碼，在 Go 語言中是行不通的：
- 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，Go 中的類型推斷不會(huì)考慮上下文，因此沒有 Rust 智能。
因?yàn)榫幾g器的強(qiáng)大，VSCode 中(安裝 rust-analyzer)會(huì)有類型提示，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 的類型變化：
此外，isize 和 usize 類型一般用作某些集合的索引，以后文章會(huì)看到。
關(guān)于各種類型的表示范圍我列出了，因?yàn)檫@個(gè)系列不是為無編程經(jīng)驗(yàn)的人準(zhǔn)備的。這個(gè)系列更多是為 Go 愛好者準(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)類型
和 Go 一樣，Rust 也有兩種浮點(diǎn)數(shù)類型：f32 和 f64，對(duì)應(yīng) Go 中的 float32 和 float64。和 Go 一樣，默認(rèn)類型是 f64，可以通過類型注解指定具體的浮點(diǎn)類型。
- let x = 2.0; // 默認(rèn)是 f64
一般地，整數(shù)類型和浮點(diǎn)類型都成為數(shù)值類型。
數(shù)值類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，除了通過類型注解指定類型，數(shù)值類型還可以在字面值后面帶上類型后綴指定類型，比如：
- let x = 2.0f32; // f32 類型
- let y = 32i64; // i64 類型
03 布爾型
和 Go 語言一樣，Rust 中的布爾類型使用 bool 表示(咋沒用 b、bl 之類的縮寫呢?哈哈哈)。有兩個(gè)可能的值：true 和 false。
- fn main() {
- let t = true;
- let f: bool = false; // 顯式指定類型注解
- }
04 字符型
Rust 中的 char 表示字符類型，是 Rust 的基本類型，字面值由單引號(hào)指定。
- let a = 'a';
- let b = '中';
- let c = '????';
可見，Rust 中的 char 類型和 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)類型：complex64 和 complex128，而 Rust 中沒有，復(fù)數(shù)通過第三方庫(kù)實(shí)現(xiàn)，比如：https://crates.io/crates/easy_complex。
此外，你可能會(huì)說 Go 中還有一個(gè)基本類型：byte，而 Rust 沒有。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)類型，而在 Rust 中不是。
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