100个练习学习Rust！构文・整数・变量

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《100 Exercise To Learn Rust》第2回，也就是实际演习的第1回！从这次开始，我们会适度减少前置说明，直接进入问题的解决！

本次的相关页面

1.1. Syntax
2.1. Integers
2.2. Variables

[01_intro/01_syntax] 基本文法

1.1. Syntax

问题如下：

// TODO: fix the function signature below to make the tests pass.
//  Make sure to read the compiler error message—the Rust compiler is your pair programming
//  partner in this course and it'll often guide you in the right direction!
//
// The input parameters should have the same type of the return type.
fn compute(a, b) -> u32 {// Don't touch the function body.a + b * 2
}#[cfg(test)]
mod tests {use crate::compute;#[test]fn case() {assert_eq!(compute(1, 2), 5);}
}

“在Rust中，编译器是你最好的朋友，所以一定要认真听取编译器君的建议！” 大概是这个意思（非常意译）。实际上确实如此，所以这次我们首先来看一下编译错误。

$ wrRunning tests...✅ (01) intro - (00) welcome (Skipped)❌ (01) intro - (01) syntaxMeditate on your approach and return. Mountains are merely mountains.error: expected one of `:`, `@`, or `|`, found `,`--> exercises/01_intro/01_syntax/src/lib.rs:6:13|
6 | fn compute(a, b) -> u32 {|             ^ expected one of `:`, `@`, or `|`|= note: anonymous parameters are removed in the 2018 edition (see RFC 1685)
help: if this is a `self` type, give it a parameter name|
6 | fn compute(self: a, b) -> u32 {|            +++++
help: if this is a parameter name, give it a type|
6 | fn compute(a: TypeName, b) -> u32 {|             ++++++++++
help: if this is a type, explicitly ignore the parameter name|
6 | fn compute(_: a, b) -> u32 {|            ++error: expected one of `:`, `@`, or `|`, found `)`--> exercises/01_intro/01_syntax/src/lib.rs:6:16|
6 | fn compute(a, b) -> u32 {|                ^ expected one of `:`, `@`, or `|`|= note: anonymous parameters are removed in the 2018 edition (see RFC 1685)
help: if this is a parameter name, give it a type|
6 | fn compute(a, b: TypeName) -> u32 {|                ++++++++++
help: if this is a type, explicitly ignore the parameter name|
6 | fn compute(a, _: b) -> u32 {|               ++error: could not compile `syntax` (lib) due to 2 previous errors
error: could not compile `syntax` (lib test) due to 2 previous errors

一开始可能会被长长的错误信息压倒，但这些错误并不是随便给出的，而是大多提供了便于查找的错误信息。所以如果认真阅读，能学到很多东西。

虽然显示了两个错误，但它们几乎是相同的。

error: expected one of `:`, `@`, or `|`, found `,`--> exercises/01_intro/01_syntax/src/lib.rs:6:13|
6 | fn compute(a, b) -> u32 {|             ^ expected one of `:`, `@`, or `|`|= note: anonymous parameters are removed in the 2018 edition (see RFC 1685)

由于是语法问题，因此出现了与语法相关的错误。就像在做“理所当然体操”一样。

在错误信息下面有三条帮助提示，它们似乎根据我们的意图进行了分类。

如果是 self 类型，请加上 self。
self 是定义方法时的语法糖，这次不适用。
如果是指参数（参数名），请写上类型。
如果是指类型名，请加上参数名。（虽然并没有这样直接写，而是提示使用 _ 来表示未使用的参数。）

这次的错误可能与第二点或第三点有关，即“应该同时明确写出参数名和类型，但只写了其中之一”。

在绑定变量时可以省略类型名（后面会详细说明，但必须静态确定），不过由于Rust是静态类型语言，所以在函数签名中特别需要明确指定类型。

解说

我们回到问题所在的部分。a 和 b 是以小写字母开头的标识符。在Rust中，变量名通常采用蛇形命名法（snake_case），而类型名和特征名则采用帕斯卡命名法（PascalCase），因此这些标识符应该是变量名。

因此，我们需要为它们添加类型名。由于Rust不会进行隐式类型转换，为了最小化修改（也就是遵循“不要触碰函数体”的原则），将它们设为 u32 类型似乎是最合适的选择。

- fn compute(a, b) -> u32 {+ fn compute(a: u32, b: u32) -> u32 {// Don't touch the function body.a + b * 2
}

成功通过了！让我们继续下一个问题。

（按顺序的话应该是 02_basic_calculator/00_intro，不过看起来只是做个标题调用，所以我们跳过它。后面的章节似乎也是类似的情况。）

[02_basic_calculator/01_integers] 整数型

2.1. Integers

问题如下：

fn compute(a: u32, b: u32) -> u32 {// TODO: change the line below to fix the compiler error and make the tests pass.a + b * 4u8
}#[cfg(test)]
mod tests {use crate::compute;#[test]fn case() {assert_eq!(compute(1, 2), 9);}
}

虽然与刚才的问题类似，但这次更强调了 没有隐式类型转换 这一点。

解说

4u8 是一个表示 u8 类型的数字 4 的字面量。由于不会进行隐式类型转换，如果一开始就将其设定为 u32 类型的 4，效果会更好。

fn compute(a: u32, b: u32) -> u32 {// TODO: change the line below to fix the compiler error and make the tests pass.-    a + b * 4u8+    a + b * 4u32}

u32 和 u8 中的 u 代表无符号整数（unsigned integer），i32 和 i8 中的 i 代表整数（integer）。在Rust中，为了防止出现错误，通常在不需要表示负数时会使用无符号整数。

虽然有很多关于二进制补码和字节宽度的讨论，但最终我们会关心“最大值和最小值到底是多少？” 这些值可以通过 MIN 和 MAX 方法来确认。

例

i32::MIN ( = -2147483648 )
u32::MAX ( = 4294967295 )

此外，虽然在本节中尚未提及，但 usize 可能是你最常见到的整数类型。之所以如此，是因为这个整数类型非常特殊，它可以用于数组的索引。换句话说，usize 是一种接近地址值的类型。在32位操作系统中，它是32位宽；在64位操作系统中，它是64位宽，因此被赋予了“size”这个名称。

[02_basic_calculator/02_variables] 变量

2.2. Variables

问题如下：

pub fn speed(start: u32, end: u32, time_elapsed: u32) -> u32 {// TODO: define a variable named `distance` with the right value to get tests to pass//  Do you need to annotate the type of `distance`? Why or why not?// Don't change the line belowdistance / time_elapsed
}#[cfg(test)]
mod tests {use crate::speed;#[test]fn case1() {assert_eq!(speed(0, 10, 10), 1);}#[test]fn case2() {assert_eq!(speed(10, 30, 10), 2);}#[test]fn case3() {assert_eq!(speed(10, 31, 10), 2);}
}

提示内容是：distance 变量尚未定义，请定义它。

解说

通过用终点坐标减去起点坐标可以得到距离，因此可以将其绑定为 distance 变量。

pub fn speed(start: u32, end: u32, time_elapsed: u32) -> u32 {// TODO: define a variable named `distance` with the right value to get tests to pass//  Do you need to annotate the type of `distance`? Why or why not?+    let distance = end - start;// Don't change the line belowdistance / time_elapsed
}

从练习的意图来看，似乎是想引导你思考：“既然是强类型静态语言，为什么不需要为 distance 指定类型（比如写作 let distance: u32 = ...）呢？” 其实，Rust具有相当强大的类型推断机制，如果可以从相关的运算等推断出类型，就不会出现错误。

另外，VSCode 的 rust-analyzer插件还具有一个功能，即“当类型可以被推断时，会以灰色显示该类型”。