编程进阶：Rust

rustc --version
rustc 1.87.0 (17067e9ac 2025-05-09)

cargo --version
cargo 1.87.0 (99624be96 2025-05-06)

创建项目

进入项目

检测编译，速度很快，不需要实际编译

内存小（指针+长度）

只读、性能敏感场合

内存占用大（包含堆数据）

需要频繁修改的字符串

常用简写 vec![1, 2, 3] 创建

自动管理内存（使用 Drop 释放堆内数据）

键值对的所有权也会被移动到 map 中

let mut map: HashMap<String, i32> = HashMap::new();
map.insert("apple".to_string(), 5);

避免未释放内存，导致内存泄露

释放的内存指针却存在，悬垂指针

指针指向的对象已经被释放（dangling pointer）。野指针

map()：对每个元素应用某个函数，并返回一个新的迭代器。

filter()：过滤出满足条件的元素。

take(n)：只返回前 n 个元素的迭代器。

skip(n)：跳过前 n 个元素，返回剩下的元素迭代器。

chain() 连接多个迭代器。 let combined = (1..3).chain(4..6).collect::<Vec<_>>()

使用迭代器直到它被完全消耗。

collect()：将迭代器转换为集合（如向量、哈希集）。

sum()：计算迭代器中所有元素的和。

product()：计算迭代器中所有元素的乘积。

count()：返回迭代器中元素的个数。

all() 如果迭代器中的所有元素都满足某个条件，返回 true。 let all_positive = (1..=5).into_iter().all(|x| x > 0);

any() 如果迭代器中的至少一个元素满足某个条件，返回 true。 let any_negative = (1..5).into_iter().any(|x| x < 0);

find() 返回迭代器中第一个满足某个条件的元素。 let first_even = (1..10).into_iter().find(|x| x % 2 == 0);

忽略cargo.lock，更新注册表crates.io

code .

debug

release

src/main.rs 和 src/lib.rs 任意一个形成了名为crate root

把 struct, enum 可以放到某个模块中，这样将其设为私有

程序崩溃或出现随机错误。

可能出现段错误（Segmentation Fault）。

出现 "Segmentation fault" 或 "Stack overflow" 错误。

各类管理的开销

避免未释放内存，导致内存泄露

释放的内存指针却存在，悬垂指针

指针指向的对象已经被释放（dangling pointer）。野指针

Rust 的所有权模型默认是唯一所有权，但实际开发中：

多个对象可能需要指向同一数据（如图结构）

又不希望复制数据（Clone 会带来性能和语义问题）

use std::rc::Rc;

fn main() {
    let data = Rc::new(String::from("Shared!"));
    let a = Rc::clone(&data); // 增加引用计数
    let b = Rc::clone(&data); // 再增加

    println!("data: {}, count: {}", a, Rc::strong_count(&data)); // count: 3
}

不是线程安全的，不能在线程间共享：

let data = Rc::new(5);
std::thread::spawn(move || {
    println!("{}", data); // ❌ 编译错误：Rc 不实现 Send
});

use std::rc::Rc;
use std::cell::RefCell;

let shared = Rc::new(RefCell::new(42));
let a = shared.clone();
let b = shared.clone();

*a.borrow_mut() += 1; // 修改数据

use std::sync::Arc;
use std::thread;

fn main() {
    let data = Arc::new("Shared across threads!");
    let mut handles = vec![];
    for _ in 0..3 {
        let shared = Arc::clone(&data);
        let handle = thread::spawn(move || {
            println!("{}", shared);
        });
        handles.push(handle);
    }

    for handle in handles {
        handle.join().unwrap();
    }
}