【Rust自学】3.3. 数据类型：复合类型

3.3.0. 写在正文之前

欢迎来到Rust自学的第三章，一共有6个小节，分别是:

• 变量与可变性
• 数据类型：标量类型
• 数据类型：复合类型（本文）
• 函数和注释
• 控制流：if else
• 控制流：循环

通过第二章的小游戏(没看的初学者强烈建议看一下)，相信你已经学会了基本的Rust语法，而在第三章我们将更深一层，了解Rust中的通用的编程概念。

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3.3.1. 复合类型的简介

• 复合类型可以将多个值放在一个类型里
• Rust提供了两种基础的复合类型：元组（Tuple）、数组

3.3.1. 元组（Tuple）

元组的特点：

• 元组可以将多个类型的多个值放在一个类型里
• 元组的长度是固定的：一旦声明就无法改变

创建元组：

• 在小括号里，将值用逗号分开
• 元组中的每个位置都对应一个类型，元组中个元素的类型不必相同

fn main(){let tup:(u32,f32,i64) = (6657, 0.0721, 114514)；println!("{},{},{}",tup.0,tup.1,tup.2)；//Output: 6657,0.0721,114514
}

获取元组元素值：

• 可以使用模式匹配来结构（destructure）一个元组来获取元素值。

fn main(){let let tup:(u32,f32,i64) = (6657, 0.0721, 114514)；let (x, y, z) = tup;println!("{},{},{}", x, y, z);//Output: 6657,0.0721,114514
}

访问元组的元素：

• 在元组变量后使用点标记法，后接元素的索引号

println!("{},{},{}", tup.0, tup.1, tup.2);

3.3.2. 数组

数组的特点：

• 数组中的每个元素的类型必须相同
• 数组也可以将多个值放入一个类型
• 数组的长度是固定的

声明数组：

• 在中括号里，各值用逗号分开

let a = [1, 1, 4, 5, 1, 4];

数组的用处：

• 如果想把数组放在栈（Stack）上而不是堆（Heap）上，或者想保证有固定数量的元素，这时使用数组更有好处。
• 数组没有Vector灵活（以后会讲）。
  • Vector和数组类似，它由标准库；数组由prelude模块（也是标准库的一部分）提供。
  • Vector的长度可以改变
  • 不确定应该使用数组还是Vector时，大概率应该使用Vector。

数组的类型：

• 数组的类型以[类型;长度]的形式表示

let machine:[u32,4] = [6, 6, 5, 7];

声明数组的其他方法：

• 如果数组的每个元素值都相同，那么可以：
  • 在中括号里指定初始值
  • 然后跟着一个;
  • 最后加上数组的长度

let a = [3;2];
let b = [3, 3, 3];

这个例子中a和b的写法是等价的。

访问数组的元素：

• 数组是Stack上分配的的单个块的内存
• 可以使用索引来访问数组的元素

let machine = [6, 6, 5, 7];
let wjq = machine[0];

• 如果访问的索引超出了数组的范围：
  • cargo build时会报错，cargo check时不会
  • 运行时会报错，因为Rust不会允许其继续访问相应地址的内存。

数组的原理是一块连续的内存，假设数组的第一个元素在内存上的x位置，那么第二个元素的位置就是x加第一个元素的长度，之后的以此类推。

如果索引值超过了数组的实际长度，那么程序就会读取不在数组位置的其他内存位置，而这个地方的值不一定是什么。在C中完全没有边界检查。在C++中普通数组没有，只有std::array有；在Rust里强制边界检查

特性	C	C++	Rust
内存模型	连续	连续	连续
安全性	无边界检查	std::array有边界检查，普通数组无	强制边界检查
动态数组支持	需要手动管理内存	std::vector	Vec
多维数组支持	是	是	是
特殊能力	简单高效	STL容器丰富	所有权和借用检查

但Rust只会对数组进行简单的边界检查，如果将代码写的稍微复杂一点，Rust就无法在编译时检查，只能在运行时进行检查。

let a = 5;
let machine = [6, 6, 5, 7];
let wjq = machine[a];

这个代码Rust会在编译时报错

let a = [1, 9, 10, 4, 5];
let machine = [6, 6, 5, 7];
let wjq = machine[a[4]];

这个代码Rust就不会在编译时报错，但在运行时会报错