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引言
作为一名 Rust 学习者，你是否感觉到教程总是零散地介绍各种特性，难以系统掌握？本文将带你从一个简单的计算器示例开始，逐步引入 Rust 的核心概念和高级特性，通过实战让你深入理解 Rust 编程。
基础知识：函数与基本类型
让我们从最基础的计算器实现开始：
// 基础的加法和减法函数
fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
a + b // 返回两数之和
}
fn subtract(a: i32, b: i32) -> i32 {
a - b // 返回两数之差
}
fn main() {
let x = 10;
let y = 5;
println!("{} + {} = {}", x, y, add(x, y));
println!("{} - {} = {}", x, y, subtract(x, y));
}
使用枚举优化代码结构
为了避免函数数量膨胀，我们可以使用枚举来表示不同的运算：
// 定义运算类型枚举
enum Operation {
Add,
Subtract,
Multiply,
Divide,
}
// 统一的计算函数
fn calculate(a: i32, b: i32, operation: Operation) -> i32 {
match operation {
Operation::Add => a + b,
Operation::Subtract => a - b,
Operation::Multiply => a * b,
Operation::Divide => {
if b != 0 {
a / b
} else {
eprintln!("错误：除数不能为零！");
0
}
}
}
}
结构体封装数据
通过结构体，我们可以将操作数和运算符封装在一起：
struct Calculation {
a: i32,
b: i32,
operation: Operation,
}
impl Calculation {
// 计算方法
fn calculate(&self) -> i32 {
match self.operation {
Operation::Add => self.a + self.b,
Operation::Subtract => self.a - self.b,
Operation::Multiply => self.a * self.b,
Operation::Divide => {
if self.b != 0 {
self.a / self.b
} else {
eprintln!("错误：除数不能为零！");
0
}
}
}
}
}
泛型实现灵活计算
使用泛型可以让计算器支持不同的数值类型：
use std::ops::{Add, Sub};
// 泛型计算结构体
struct GenericCalculation<T> {
a: T,
b: T,
}
impl<T> GenericCalculation<T>
where
T: Add<Output = T> + Sub<Output = T> + Copy,
{
fn add(&self) -> T {
self.a + self.b
}
fn subtract(&self) -> T {
self.a - self.b
}
}
闭包实现动态运算
通过闭包，我们可以实现更灵活的自定义运算：
struct DynamicCalculation<'a> {
a: i32,
b: i32,
operation: Box<dyn Fn(i32, i32) -> i32 + 'a>,
}
fn main() {
// 定义加法闭包
let add = |x, y| x + y;
let calc = DynamicCalculation {
a: 5,
b: 3,
operation: Box::new(add),
};
println!("计算结果：{}", (calc.operation)(calc.a, calc.b));
}
总结
本文通过一个计算器项目的迭代开发，展示了 Rust 从基础到高级的多个重要特性。我们从简单的函数开始，逐步引入了枚举、结构体、特征、泛型和闭包等概念。这种渐进式的学习方法，能让你更好地理解和掌握 Rust 的核心概念。
下一步建议：
尝试为计算器添加更多功能，如支持更复杂的数学运算 实现命令行交互界面 添加单元测试 探索错误处理机制
参考文章
Rust 官方教程：https://doc.rust-lang.org/book/ Rust from Simple Functions to Advanced Abstractions：https://blog.devgenius.io/rust-from-simple-functions-to-advanced-abstractions-d2806389677f
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