rust 思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

枚举和模式匹配

枚举

相对于结构体的

如果通过结构体来模拟枚举但定义方法时就需要多处定义了

opinion

空置控制手段

rust中没有空置的概念

本身是常规enum 但是由于常用对其作了优化

match

match和if let 的关系

if let 就像是只有一个分支的match

在简单match中可以考虑有限用if let

必须时穷尽的

包、crates和模块

包

cargo的一个功能

crate基于包构建

一个包中可以带有一个或者零个crate和任意多个crate二进制文件

一个包中至少有一个crate

默认的crate

如果有src/main.rs

src/main.rs就是crate根

此时默认有一个和包同名的二进制crate

若果有src/lib.rs

此时默认存在一个和包同名的库crate

src/lib.rs是crate根

src下同时有main.rs和lib.rs

有两个和包同名的crate

如果包需要有多个二进制crate时

可以把文件放到src/bin下

这个路径下的每个文件都是一个独立的二进制crate

crates

是一个模块的树形结构

库和二进制项目的存在形式

模块

和use与私有性相关

mod name;

将模块的声明和定义分割

路劲

命名例如结构体、函数或者模块的方式

私有性边界

所有项（函数、方法、结构体、枚举、模块和常量）默认是私有的。可以使用 pub 关键字使项变为公有。不允许使用定义于当前模块的子模块中的私有代码。允许使用任何定义于父模块或当前模块中的代码。

补充

来源

rust编程之道

extern

用来导入第三方包

如果是2018版本的rust

这个字段可以不用考虑了

重要的第三方包

lazy_static

说明

惰性静态初始化

使用场景

需要全局变量（static）

但是这种变量类型无法用静态变量或者普通常量

比如hashmap，或者是更加复杂的变量

这种变量有一个共性

需要动态分配内存

固定的格式

lazy_static! {// 使用宏来定义变量<br>[pub] static ref name1:type1 = value1;<br>[pub] static ref name2:type2 = value2;<br>//etc<br>}

通用集合类型

各种容器

获取元素推荐使用get 不会轻易panic

测试

#[test]

单元测试

cargo test

tests文件夹

该文件夹下的每个文件都会编成一个crate

用于集成测试

实际中可以用别的测试框架来替代

泛型、特质和生命周期

泛型

常见使用场景

泛型函数

泛型结构体

泛型方法

注意

impl 后必须加上<T>

泛型enum

性能

单态化

编译时会把所有泛型出现的地方都生成一个具体类型的实例

由此可见泛型使用会出现可预期的编译文件体量增大

但是这么做本身除了影响大小外对执行性能并没有过多的影响

特质（trait）

定义共享的行为

类似于接口

关于trait的实现

和接口类似

注意孤儿规则

默认实现

在定义trait时，直接将方法实现了

已经被trait实现的方法会被默认实现

意义

可以调用trait中其他的方法

在对类型实现trait 无需再次实现

泛型约束

三种写法

fn some_fn<T: trait1+trait2>(t:T){}

fn some_fn(t:impl trait1+trait2){}

fn some_fn<T,U>(t,u)where T:trait1+trait2, U:triat1+trait3{}

trait作为返回值

写法

impl trait1

意义

返回一个已经实现了对应trait的未知类型的实例

注意

和if match类似

返回的必须是用一个未知类型

生命周期和引用有效期

rust中的每一个引用都有生命周期

对象

引用

函数签名中生命周期

格式

fn name<'a>(x:&'a str)->&'a{}

特点

这种函数至少有一个入参

这种函数的出参肯定时一个引用

当从函数返回一个引用，返回值的生命周期参数需要与一个参数的生命周期参数相匹配

个人理解

x的声明周期注解其实是指传参时的x的生命周期如果不加上生命周期注解，会导致回传的引用是个无效（已经被销毁）的引用

结构体的生命周期

格式

struct ImportantExcerpt<'a> {part: &'a str,}

函数式编程

闭包

与一般函数的不同之处

不强制要求对出入参进行类型注明

闭包定义会为每个参数推断一个类型

注意

对于同一个闭包变量来说

推断类型只会执行一次

当尝试传入和第一次参数类型的不同的变量时

会报类型错误

简单格式

|a|a

关于闭包唯一调用的思路

场景

当使用一个变量存储闭包时，每次需要闭包内部逻辑时，都得调用一编，需要对这种情况进行优化

思路

使用结构体包装

涉及

结构体

泛型

trait绑定

opinion

闭包其实是一种实现了Fn/FnMut/FnOnce的一种类型

这个结构中一个字段存闭包，一个存储闭包的计算值

为结构实现一个对计算值赋值的方法（可以通过 match+some/none实现）

存在的局限性

只会返回相同的值

可以用hashmap来保存多个值

可以直接变量遮蔽来返回不同的值

对类型的限制也比较大

可以用泛型来优化

捕获环境

方式

获取所有权

实现了FnOnece

可变借用

实现了FnMut

不可变借用

实现了Fn

根据环境类型来判断使用哪种方式捕获变量

强制获取捕获变量的所有权

move

迭代器

获取迭代器

底层时实现了一个Iterator的trait

这个trait中只有一个next方法

特殊

into_iter()

获取所有权

iter_mut()

可写

iter()

消费迭代器

每次取元素都会消费迭代器

sum可以一次性全部消耗掉迭代器

sum会获取当前迭代器的所有权

迭代器的方法比for循环更加高效

但是可读性降低

智能指针

rust中的指针

& 引用（借用）

智能指针

BOX<T>

堆上分配内存

Rc<T>

引用计数

所指的内存可以存在多个所有者

但所有者为0时，清理内存

String

Vac<T>

特性

一般由结构体实现

实现了Deref和Drop的trait

Deref

语序智能指针表现的象引用

Drop

回收

引用和智能指针的区别

引用只是引用

智能指针拥有

unsafe指针

Box<T>

堆上分配内存

堆上放数据

栈上放指针

套娃结构体

递归类型

理论上是可以无限递归的

大小在编译期是不知道的

由于box类型大小时可知的，嵌入box就可以创建套娃了

典型

cons list

rust box 版

enum List { Cons(i32,Box<List>), Nil, }

Deref

解引用

强制多态

使得box类型在匹配其他类型时更加方便了

Drop

内容

实例离开作用域时所需要执行的操作

注意点

实例离开作用域遵循先进后出

因此可以用drop作为一个类似于golang的defer的函数

限制

孤儿原则

只能用本地类型

drop在prelude中的

drop方法时不允许显式调用的

std::mem::drop

手动强制清空内存

本质

析构函数

对应构造函数存在

分支主题

Rc<T>

引用计数智能指针

场景

启用多所有权

引用为0时清理内存

注意这玩意只能用于单线程

每次Rc::clone一次

计数就加一

每次离开作用域

会减掉作用域中的计数

strong_count

返回当前的计数

RefCell<T>

内部可变性

允许改变不可变引用的值

代表数据唯一的所有权

rust中文资源

rust教程文档索引（中文）

rust官网

rust文档

cargo

cargo.toml

dependencies

语义化版本

cargo.lock

除非caogo.toml中指定了crates的新版本，否则重复使用项目中已经存在的cartes版本

锁依赖的版本用

cargo update

将cargo.toml中声明的crates强行升级，绕过cargo.lock，升级成功后cargo.lock 中的相关内容也会被更新

more

profile.*

opt-level

优化等级

0最低

发布到crates.io

文档

///

cargo doc --open 检查当前文档的html形式

支持markdown格式

文档内部代码是可以运行的

cargo test

常用注释

panics

描述panic！

errors

描述错误

safety

使用了unsafe代码

特殊的

//！

描述库信息

对多层级的简化

pub use (重导出)

发布前要注册账号

将api token注册的本地

在包信息中可以加上license信息

publish

发布

yank

撤回

注意代码crates.io上的代码并不会消失

敏感信息一定检查仔细

否则只能覆盖代码处理

工作空间

toml中的workspace

member数组

工作空间内的crates的依赖方式

和普通不一样

和从github上面获取依赖类似

安装二进制文件

install

安装地址

~/.cargo/bin

自定义命令

有空再研究

工程结构

src

源码存放位置

cargo.toml

工程核心配置

cargo.lock

自动生成的锁依赖的文件

target

默认的编译完成的文件的存放位置

.cargo

该目录下可以存放config 作为项目cargo配置

build.rs

添加build时的自定义操作

通用编程概念

标识符

规则和其他语言一样

原始标识符

情景

在调用其他语言的函数时，由于各语言的关键字不同，可能出现rust语言中的关键字和其他语言中的普通标识符重名的情况

方法

以r#作为前缀

变量与可变性

用途

防止出现bug

让coder自主选择性能和可读性

追求性能使用可变变量

追求可读性使用不可变变量

mut 可变

没有mut 不可变

let 和 const 的区别

const总是不可变的，let是可选择的

const的声明必须带上类型，let可以让语言自行推导

const可用的作用域更加广泛

变量遮蔽

场景

需要改变变量类型，但是不希望重新用一个新变量名时；

数据类型

基础类型（标量类型）

整型

i 有符号，u没有符号

i/u后面接长度

i/u后面可以接size 表示无法确定整型的长度

注意溢出

默认i32

浮点型

f开头

f后接长度

默认u64

bool

字符类型

复合类型

元组

解构

由于let支持模式匹配

直接用let对元组进行结构

异构有限

数组

同构有限

访问元素

索引

越界

当数组的长度是一个常量时，越界会被检查出来

否则会抛出runtime错误

函数

关于let的一点说明

let这种赋值语句不会返回值，只有!（底类型）

关于语句执行的说明

碰到分号继续向下执行

碰到语句，执行语句

当一个块中分号后面没有语句返回一个单元值:()

但一个块中不是以分号结尾的，则返回最后一个表达式

注释

// /**/

///用作文档兼容markdown

控制流

if

保证分支的类型相同

loop

在跳出循环时加上表达式可以返回表达式的值

所有权

堆内存释放方式

rust在}后会调用的drop清理堆内存

但出现多个变量调用同一个堆内存地址时会出现问题（二次释放）

变量和数据交互的方式

移动

类似于 let y =x (x已经声明过)

栈变量不会移动

会拷贝生成两个相同的值存入栈中

x y都是有效变量

copy

堆变量会发生移动

不会拷贝原有值

会拷贝指针，同时删除x的指针不然会出现二次释放的情况

x已经成为了无效变量

移动和浅拷贝的区别

原来的变量被清理掉了

drop

克隆

情景

阻止移动的发生

方法

clone（）

深入

底层和是否实现了Drop trait相关

drop和copy时互斥的

原生copy的

整型

bool‘

浮点

字符

元组

函数传参和赋值语句是一样的要注意移动或者复制的发生

将值赋给另一个变量时移动它。当持有堆中数据值的变量离开作用域时，其值将通过 drop 被清理掉，除非数据被移动为另一个变量所有。

引用（借用）

场景

避免因为移动导致变量不可用，同时又不想用clone的情况下

引用而不拥有 &

避免了移动所产生的问题

但是由于没有所有权

也没有办法对原变量的值做出修改

在这种情况下就要使用可变引用 &mut

限制

同一个作用域中的同一个变量只可以有一个可变引用

同时可变引用和不可变引用也是互斥的

这么做避免了数据竞争

悬垂引用

引用了一个已经被释放的地址

解决办法

不要用引用直接返回值

引用规则

在任意给定时间，要么只能有一个可变引用，要么只能有多个不可变引用。引用必须总是有效

slice

下标

a..b

[a,b)

a..=b

[a,b]

..b

[0,b)

..

全集

String

这个类型的变量会被move

一般都是使用&str(string的指针)来传递数据

结构体

构造函数的特殊写法

可以使用同名的变量，对构造语句进行简写

可以使用已有的结构体实例的部分字段给自己对应字段进行赋值

元组结构体

只有类型，没有字段名

使用场景

想对一类元组进行具名

技巧

可以为结构加上#[derive(Debug)]

从而使得可以用{:?}/{:#?} 来打印结构体的字段

impl

方法

首个参数为&self

用 . 来调用

关联函数

首个参数不是&self

用::来调用

多个impl块

分割功能

更多的是和trait搭配