关于Rust

业界资讯 2023-06-24 21:49:00 阅读次数: 0

Rust 是一种系统编程语言，运行速度极快，可防止段错误并保证线程安全。虽然这些功能使 Rust 成为系统编程的强大工具，但它们也引入了一些其他语言的人可能不熟悉的新概念。

在这本综合指南“关于Rust的难点”中，我们旨在阐明 Rust 的这些具有挑战性的方面，并使新手和有经验的程序员都能理解它们。我们将阐明这些复杂的概念，并用具体示例和现实场景来说明每个概念，以便更好地理解。

以下是我们将要介绍的内容：

  1. 所有权：我们将从 Rust 中所有权的基本概念开始。我们将探讨拥有所有者的值意味着什么，如何转移所有权，以及 Rust 的所有权模型如何帮助内存管理。

  2. 借用和生命周期：在所有权的基础上，我们将深入研究借用和生命周期，这两个相互关联的概念可让您安全地引用数据。

  3. 切片：我们将揭开切片的神秘面纱，切片是内存块的视图，它在 Rust 中广泛用于高效访问数据。

  4. 错误处理：Rust 处理错误的方法是独特且稳健的。我们将介绍Result和Option类型，以及如何使用它们进行优雅的错误处理。

  5. 并发：我们将深入研究 Rust 强大而复杂的并发模型。我们将讨论线程、消息传递和共享状态并发等。

  6. 高级类型和特征：我们将探索 Rust 的一些高级类型，例如Box, Rc, Arc。我们还将介绍 Trait 和 Trait 对象。

  7. Async/Await 和 Futures：当我们转向高级概念时，我们将解释 Rust 的 async/await 语法和用于处理异步编程的 Futures 模型。

本指南的目标不仅仅是提供这些主题的概述，而是帮助您了解这些概念背后的基本原理、它们在幕后如何工作以及如何在 Rust 程序中有效地使用它们。

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无论您是希望深入了解该语言的 Rust 初学者，还是旨在巩固对这些复杂概念的理解的中级 Rustacean，本指南都适合您。让我们踏上这段征服 Rust 难点的旅程吧！

所有权

所有权是 Rust 的一个基本概念。它是 Rust 内存安全方法的一部分，并使 Rust 在编程语言中独一无二。理解所有权对于编写 Rust 程序至关重要，因为许多其他 Rust 概念，如借用和生命周期，都是建立在它之上的。

什么是所有权？

在 Rust 中，每个值都有一个称为其所有者的变量。一次只能有一个所有者。当所有者超出范围时，该值将被删除或清理。

让我们考虑一个简单的例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
   <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-string-color)">"hello world"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// s is the owner of the &str "hello world"</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// s goes out of scope here, and the string is dropped</span>
</code></span></span>

在上面的代码中，变量s是字符串的所有者"hello world"。一旦s超出块末尾的范围，字符串就会被删除并释放其内存。

移动所有权

在 Rust 中，赋值运算符=将所有权从一个变量转移到另一个变量。=这与复制值的其他语言不同。

考虑这个例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hello"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s2</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
</code></span></span>

在上面的代码中，s1最初拥有 string "hello"。然而，该行将let s2 = s1;所有权从 转移s1到s2。现在，s2是 字符串 的所有者"hello"，并且s1不再有效。如果您尝试在此之后使用s1，Rust 会给您一个编译时错误。

复制特质

Rust 中的某些类型实现了该Copy特征。当将此类类型分配给另一个变量时，不会移动所有权，而是会创建该值的副本。所有整数和浮点类型、布尔类型、字符类型以及实现特征的类型元组Copy都是Copy.

这是一个例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
</code></span></span>

在上面的代码中，x是一个整数，它实现了该Copy特征。因此，当我们编写 时let y = x;，它不会移动所有权。相反，它将值从复制x到y。

为什么要所有权？

所有权的概念使 Rust 能够在不需要垃圾收集器的情况下做出内存安全保证。通过强制一个值只能有一个所有者，并且当所有者超出范围时该值会被清除，Rust 可以防止常见的编程错误，例如空指针或悬空指针、双重释放和数据竞争。

借用和生命周期：在 Rust 中安全引用数据

借用和生命周期是 Rust 最显着的两个特征。它们共同使 Rust 能够在没有垃圾收集器的情况下保证内存安全和线程安全。让我们详细探讨这些概念。

借款

在 Rust 中，我们经常让代码的其他部分访问一个值而不获取它的所有权。这是通过称为“借用”的功能来完成的。借用有两种类型：共享借用和可变借用。

共享借用

共享借用允许一个项目具有多个引用。这是通过使用&Rust 中的符号来完成的。让我们看一个例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hello"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">len</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">calculate_length</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"The length of '{}' is {}."</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">len</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">calculate_length</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">usize</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.len</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在这段代码中，calculate_length是借用s1临时使用。s1仍然属于该main函数，因此我们可以在调用s1后再次使用calculate_length。

可变借用

可变借用是指您希望允许更改借用值。&mut这是通过在变量前面使用来完成的。例如：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hello"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">change</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">change</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.push_str</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">", world"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在这里，change函数是借用s1并改变它。这是可能的，因为s1是可变借用的。

然而，Rust 有一条规则，即您可以拥有一个可变引用或任意数量的不可变引用，但不能同时拥有两者。该规则保证数据竞争永远不会发生。

让我们用代码示例来分解这个概念。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hello"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>

    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// no problem</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r2</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// no problem</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"{} and {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r2</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// r1 and r2 are no longer used after this point</span>

    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r3</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// no problem</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"{}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r3</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此示例中，代码可以正常工作，因为即使r1和在创建r2时都在范围内，但在创建后就r3不会使用它们。r3Rust 的规则规定（如前所述）您可以拥有一个可变引用或任意数量的不可变引用，但不能同时拥有两者. 但这仅适用于使用参考文献时。

现在，让我们看一个违反 Rust 借用规则的示例：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hello"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>

    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// no problem</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r2</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// no problem</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r3</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// PROBLEM! // cannot borrow `s` as mutable because it is also borrowed as immutable</span>

    <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"{}, {}, and {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r2</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">r3</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在这种情况下，我们有r1和 ，r2哪些是不可变引用，r3哪些是可变引用。我们试图同时使用所有这些，这违反了 Rust 的借用规则，因此编译器将抛出错误。

此规则可防止编译时的数据竞争。

寿命

生命周期是 Rust 确保所有借用有效的方式。生命周期的要点是防止悬空引用。当我们有对某些数据的引用时，就会出现悬空引用，并且该数据在引用之前被删除。

在 Rust 中，编译器使用生命周期来确保不会发生此类错误。这是一个例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">longest</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">'a</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">'a</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">str</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">'a</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">str</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">'a</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">str</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">if</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.len</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.len</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">else</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此函数中，'a是一个生命周期参数，它表示：对于某个生命周期'a，采用两个参数，两者都是至少与 一样长的字符串切片'a，并返回一个至少与 一样长的字符串切片'a。

这有点抽象，让我们考虑一个具体的例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">string1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"long string is long"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">string2</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"xyz"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
        <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">result</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">longest</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">string1</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.as_str</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(),</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">string2</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.as_str</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">());</span>
        <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"The longest string is {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">result</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在这里， 的生命周期string1比 的生命周期长string2，因此当result在 中使用时println!，它不会引用string2，确保我们没有悬空引用。

总之，借用和生命周期是使 Rust 安全高效的同一事物的两个方面。它们允许 Rust 在编译时确保安全性和并发性。理解它们是掌握 Rust 的关键。

切片：Rust 中的序列视图

Rust 提供了一种引用连续序列或集合的一部分，而不是整个集合本身的方法。这是通过称为“切片”的功能完成的。

理解切片

切片表示对集合中一个或多个连续元素的引用，而不是对整个集合的引用。这是一个切片的例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hello world"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">hello</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">[</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">0</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">..</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">];</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">world</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">[</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">6</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">..</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">11</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">];</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"{} {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">hello</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">world</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此代码中，hello和world是 的切片s。数字 [0..5] 和 [6..11] 是范围索引，表示“从索引 0 开始并继续到但不包括索引 5”和“从索引 6 开始并继续到但不包括分别包括索引 11"。如果我们运行这个程序，它会打印hello world.

字符串切片

字符串切片是对字符串的一部分的引用，它看起来像这样：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hello world"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">hello</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">[</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">0</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">..</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">];</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">world</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">[</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">6</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">..</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">11</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">];</span>
</code></span></span>

这里hello和world是字符串的切片s。您可以通过指定 [starting_index..ending_index] 使用括号内的范围来创建切片，其中starting_index是切片中的第一个位置，并且ending_index比切片中的最后一个位置多一个。

数组切片

就像字符串一样，我们也可以对数组进行切片。这是一个例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">a</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">[</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">2</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">3</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">4</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">];</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">slice</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">a</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">[</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">..</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">3</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">];</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"{:?}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">slice</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

这里，slice将是一个包含 的切片2, 3，它们是数组 的第二个和第三个元素a。

切片的好处

切片的强大之处在于它们允许您引用连续的序列，而无需将序列复制到新的集合中。这是让函数访问集合的一部分的更有效方法。

Rust 中的错误处理

错误处理是任何编程语言的基本组成部分，Rust 也不例外。它认识到软件中不可避免的错误，并提供强大的机制来有效地处理这些错误。Rust 错误处理机制的设计要求开发人员明确地承认和处理错误，从而使程序更加健壮并防止许多问题影响到生产环境。

Rust 将错误分为两大类：可恢复错误和不可恢复错误。可恢复的错误通常是正常情况下可能失败的操作的结果，例如尝试打开不存在的文件。在这种情况下，我们通常希望通知用户错误并重试操作或以不同的方式继续执行程序。

另一方面，不可恢复的错误通常表示您的代码中存在错误，例如试图访问超出其范围的数组。这些类型的错误严重到足以保证立即停止程序。

有趣的是，Rust 不使用异常，这是许多语言中常见的错误处理机制。相反，它提供了两个结构：Result<T, E>和panic!宏，分别用于处理可恢复和不可恢复的错误。

panic!宏观

Rust 中的宏panic!用于立即停止程序的执行。它通常在程序遇到它不知道如何处理的情况或者当它达到了它永远不应该达到的状态时使用。这些场景通常代表程序中的错误。调用时panic!，错误消息将打印到标准错误输出，并且程序终止。

您可以panic!使用简单的字符串消息进行调用，或者将其与格式字符串一起使用，类似于println!. 您传递给的消息将panic!成为紧急负载，并在程序崩溃时作为错误消息的一部分返回。例如：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-name-color)">panic!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">();</span>
<span style="color:var(--syntax-name-color)">panic!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"this is a terrible mistake!"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-name-color)">panic!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"this is a {} {message}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-string-color)">"fancy"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">message</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-string-color)">"message"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">panic</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">panic_any</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">4</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// panic with the value of 4 to be collected elsewhere</span>
</code></span></span>

如果panic!在主线程中调用，它将终止所有其他线程并以退出代码结束您的程序101。

Result<T, E>枚举

Rust 处理可恢复错误的方法封装在枚举中Result<T, E>。Result是一个具有两种变体的通用枚举：Ok(T)表示成功结果，Err(E)表示错误。的力量Result在于其明确的性质；它迫使开发人员处理成功和失败的情况，从而避免许多常见的错误处理陷阱。

Rust 提供了几种处理Result值的方法，其中最著名的是?运算符。运算符?可以附加到返回Result. 如果函数成功并返回Ok(T)，则?运算符解包该值T，程序继续。如果函数遇到错误并返回Err(E)，?运算符会立即从当前函数返回并将错误向上传播到调用堆栈。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">enum</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Result</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">T</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">E</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">Ok</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">T</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">Err</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">E</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

此定义表示返回 a 的函数Result可以成功 ( Ok) 并返回 type 的值T，也可以失败 ( Err) 并返回 type 的错误E。

下面是一个返回 a 的函数示例Result：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">num</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">ParseIntError</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">parse_number</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">str</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Result</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">ParseIntError</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">match</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">.parse</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-name-color)">Ok</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">n</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">=></span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">Ok</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">n</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span>
        <span style="color:var(--syntax-name-color)">Err</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">e</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">=></span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">Err</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">e</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">n</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">parse_number</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"42"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">match</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">n</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">Ok</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">n</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">=></span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"The number is {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">n</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">Err</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">e</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">=></span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Error: {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">e</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此示例中，parse_number尝试将字符串解析为整数。如果成功，则返回里面的数字Ok，否则返回里面的错误Err。该match语句用于处理 的两种可能结果Result。

选项

枚举Option与 类似Result，但当函数可以返回值或根本不返回值（而不是错误）时使用它。它被定义为：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">enum</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Option</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">T</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">Some</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">T</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">None</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

下面是一个返回 的函数示例Option：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">find</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">array</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">[</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">],</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">target</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Option</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">usize</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">for</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">index</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">item</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">in</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">array</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.iter</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.enumerate</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">if</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">item</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">==</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">target</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
            <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">return</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">Some</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">index</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">None</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">array</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">[</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">2</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">3</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">4</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">];</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">match</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">find</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">array</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">3</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">Some</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">index</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">=></span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Found at index {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">index</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">None</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">=></span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Not found"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此示例中，该find函数尝试在数组中查找数字。如果找到，该函数返回Some(index)，其中index是该数字在数组中的位置。如果未找到，则函数返回None。

和Result都Option提供了各种有用的方法来处理这些类型。例如，unwrap可用于获取Okor内部的值，但如果is或 the isSome则会出现混乱。作为更安全的替代方案，和可分别用于提供默认值或后备函数。ResultErrOptionNoneunwrap_orunwrap_or_else

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">Some</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">2</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-name-color)">assert_eq!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.unwrap</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(),</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">2</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Option</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">u32</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">None</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
<span style="color:var(--syntax-name-color)">assert_eq!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.unwrap_or</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">42</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">42</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Result</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">u32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">str</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">Err</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"emergency failure"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-name-color)">assert_eq!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.unwrap_or_else</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(|</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">_</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">|</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">42</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">),</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">42</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
</code></span></span>

一般来说，Result和Option是 Rust 中用于错误处理和表示值缺失的强大工具。它们使您的代码更明确地了解可能的失败或空情况，有助于防止许多常见的编程错误。

并发性研究

Rust 中的并发是通过多种机制实现的，包括线程、消息传递和共享状态。让我们依次探讨其中的每一个。

1. 线程

Rust 有一个std::thread模块，允许您创建新线程并以独立于系统的方式使用它们。这是创建新线程的简单示例：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">time</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">Duration</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">spawn</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(||</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">for</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">in</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">..</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">10</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
            <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hi number {} from the spawned thread!"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
            <span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">sleep</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">Duration</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from_millis</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">));</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">});</span>

    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">for</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">in</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">..</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hi number {} from the main thread!"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">sleep</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">Duration</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from_millis</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">));</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此示例中，我们创建一个新线程并向thread::spawn其传递一个包含新线程指令的闭包。主线程和新线程独立打印它们的消息，在每条消息之间休眠一毫秒。

2.消息传递

Rust 提供了受 Erlang 语言启发的消息传递并发模型。消息传递是一种处理并发的方法，其中线程或参与者通过向彼此发送包含数据的消息来进行通信。

在 Rust 中，您可以使用该模块创建通道std::sync::mpsc（mpsc 代表多个生产者，单个消费者）。这是一个例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">sync</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">mpsc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">tx</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">rx</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">mpsc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">channel</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">();</span>

    <span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">spawn</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">move</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">||</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">val</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"hi"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">tx</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.send</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">val</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.unwrap</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">();</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">});</span>

    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">received</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">rx</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.recv</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.unwrap</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">();</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Got: {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">received</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此示例中，我们使用 来创建一个通道mpsc::channel，然后将传输端 ( tx) 移动到一个新线程中。该线程向通道发送一条消息（“hi”），然后我们等待在主线程中接收该消息并将其打印出来。

3.共享状态

Rust 还提供了一种使用互斥体以安全方式在线程之间共享状态的方法。互斥体提供互斥，这意味着在任何给定时间只有一个线程可以访问数据。要访问数据，线程必须首先通过要求互斥体锁定来发出它想要访问的信号。这是一个例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">sync</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::{</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">Mutex</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Arc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">};</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">counter</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Arc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">new</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">Mutex</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">new</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">0</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">));</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">handles</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">vec!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">[];</span>

    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">for</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">_</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">in</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">0</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">..</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">10</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">counter</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Arc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">clone</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">counter</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
        <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">handle</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">spawn</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">move</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">||</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
            <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">num</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">counter</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.lock</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.unwrap</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">();</span>

            <span style="color:var(--syntax-error-color)">*</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">num</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">+=</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">});</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">handles</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.push</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">handle</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">for</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">handle</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">in</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">handles</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">handle</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.join</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.unwrap</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">();</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

    <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Result: {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">*</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">counter</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.lock</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.unwrap</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">());</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此示例中，我们在互斥锁内创建一个计数器，然后使用原子引用计数 (Arc) 在多个线程之间共享它。每个线程都会锁定互斥锁，递增计数器，然后释放锁。

这是一个高层次的概述。Rust 的并发模型非常强大和灵活，它提供了许多功能来确保并发代码免受数据竞争和其他常见并发问题的影响。

高级类型和特征

盒子

Box 是一个智能指针，它指向存储在堆上的数据，而不是堆栈。当您有大量数据要存储或者您想要确保特定变量不会在内存中移动时，它们很有用。

盒子也有所有权。当 Box 超出范围时，将调用析构函数并释放堆内存。

这是一个简单的例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">b</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Box</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">new</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// b is a pointer to a heap allocated integer</span>
<span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"b = {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">*</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">b</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// Output: b = 5</span>
</code></span></span>

在此示例中，变量是一个 Box，它在堆上b拥有一个整数。5运算*符用于取消引用框，获取它指向的值。

RC

Rc 代表引用计数。它是一个智能指针，通过跟踪对确定何时清理的值的引用数量，允许多个所有者。当我们想要在堆上分配一些数据供程序的多个部分读取，并且我们无法在编译时确定哪个部分最后使用这些数据时，可以使用 rc。

需要注意的是，Rc 仅适用于单线程场景。这是一个简单的例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">rc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">Rc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">original</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Rc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">new</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">a</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Rc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">clone</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">original</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">b</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Rc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">clone</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">original</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>

<span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"original: {}, a: {}, b: {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">*</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">original</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">*</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">a</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">*</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">b</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// Output: original: 5, a: 5, b: 5</span>
</code></span></span>

在此示例中，变量是一个 Rc，它在堆上original拥有一个整数。5我们可以创建此 Rc 的多个“克隆”（它们实际上只是指向相同数据的新指针，而不是完整副本）。当所有 Rcs 超出范围时，堆内存将被释放。

弧

Arc 是原子引用计数。它与 Rc 相同，但可以在多线程上下文中安全使用。它提供与 Rc 相同的功能，但使用原子操作进行引用计数。这使得在多个线程之间共享是安全的，但代价是性能受到轻微影响。

这是一个例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">sync</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">Arc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">std</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">original</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Arc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">new</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">for</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">_</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">in</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">0</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">..</span><span style="color:var(--syntax-literal-color)">10</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">original</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Arc</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">clone</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">original</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">thread</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">spawn</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">move</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">||</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"{}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">*</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">original</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">});</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此示例中，我们使用 Arc 在多个线程之间共享堆分配的整数。每个线程都会获得 Arc 的克隆（指向数据的新指针）。当所有 Arc 超出范围时，堆内存将被释放。

这些类型提供了更高级的方法来管理 Rust 中的内存和数据所有权，从而实现更复杂的数据结构和模式。然而，它们也增加了复杂性，并且更难正确使用，因此应该谨慎使用它们。

特质

在 Rust 中，特征是为未知类型定义的方法的集合：Self。它们可以访问在同一特征中声明的其他方法，并且是定义共享或共同行为的一种方法。将特征视为定义类型可以实现的接口的一种方式。

考虑这个简单的例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">trait</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Animal</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">make_noise</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">self</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">struct</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Dog</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">struct</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Cat</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">impl</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Animal</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">for</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Dog</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">make_noise</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">self</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Woof!"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">impl</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Animal</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">for</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Cat</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">make_noise</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">self</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
        <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Meow!"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在上面的例子中，我们Animal用 method定义了一个 Trait make_noise。然后，我们为Dog和Cat结构实现此特征，提供其独特的函数版本make_noise。我们现在可以在任何实现该Animal特征的类型上调用此函数。

克隆和复制特征

Rust 提供了许多具有特定行为的预定义特征。其中两个是Clone和Copy特征。

该Clone特征允许显式重复数据。当您想要创建类型数据的新副本时，clone如果该类型实现了该Clone特征，则可以调用该方法。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-name-color)">#[derive(Clone)]</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">struct</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">2</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">};</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p2</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p1</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">.clone</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">();</span>  <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// p1 is cloned into p2</span>
</code></span></span>

在此示例中，Point结构体实现了该特征，因此我们可以使用该方法Clone创建任何实例的副本。Pointclone

另一方面，该Copy特征允许隐式重复数据。当我们希望能够制作值的浅拷贝而不用担心所有权时，可以使用它。如果类型实现了该Copy特征，则旧变量在赋值后仍然可用。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-name-color)">#[derive(Copy,</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">Clone)]</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">struct</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Simple</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">a</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Simple</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">a</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">10</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">};</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s2</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// s1 is copied into s2</span>
<span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"s1: {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">s1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">.a</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// s1 is still usable</span>
</code></span></span>

在此示例中，Simple实现了该Copy特征，允许s1复制s2并在之后仍然可用。

但是，请注意：不是所有类型都可以Copy。管理资源的类型（例如String拥有堆数据的自定义结构）无法实现Copy特征。一般来说，如果一个类型在值被删除时需要一些特殊的操作，那么它就不能Copy。此限制可以防止双重释放错误，这是手动内存管理语言中的常见问题。

调试特征

该Debug特征可以对输出的结构数据进行格式化，通常用于调试目的。默认情况下，Rust 不允许打印结构体值。但是，一旦Debug派生了特征，您就可以使用println!具有调试格式 ( {:?}) 的宏来打印结构体值。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-name-color)">#[derive(Debug)]</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">struct</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Rectangle</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">width</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">u32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">height</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">u32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">rect</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Rectangle</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">width</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">30</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">height</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">50</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">};</span>

<span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"rect is {:?}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">rect</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
</code></span></span>

在此示例中，Rectangle派生Debug特征，允许您在标准输出中打印出其值。

PartialEq 和 Eq 特征

该PartialEq特征允许比较类型实例的相等和不相等。该Eq特征取决于PartialEq，表示所有比较都是自反的，即 ifa == b和b == c, then a == c。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-name-color)">#[derive(PartialEq,</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">Eq)]</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">struct</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">2</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">};</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p2</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">2</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">};</span>

<span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Are p1 and p2 equal? {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">==</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p2</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
</code></span></span>

在此示例中，Point派生了PartialEq和Eq特征，从而可以对Point实例进行比较。

PartialOrd 和 Ord 特征

这些特征支持对类型实例进行比较操作（<、>、<=、>=）。PartialOrd允许部分排序，其中某些值可能无法比较。另一方面，Ord可以实现值之间的完整排序。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-name-color)">#[derive(PartialOrd,</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">Ord,</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">PartialEq,</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">Eq)]</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">struct</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">1</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">};</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p2</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">2</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">};</span>

<span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Is p1 less than p2? {}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p2</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
</code></span></span>

在此示例中，Point导出PartialOrd、Ord、PartialEq和Eq特征。这允许比较Point实例。

默认特征

该Default特征允许创建类型的默认值。default它提供了一个返回类型默认值的函数。

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-name-color)">#[derive(Default)]</span>
<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">struct</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">x</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">y</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">p1</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Point</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">default</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">();</span> <span style="color:var(--syntax-comment-color)">// Creates a Point with x and y set to 0</span>
</code></span></span>

在此示例中，Point导出Default特征。这允许创建Point具有默认值（在本例中为 0）的实例。

异步/等待和期货

期货

Rust 中的AFuture表示可能尚未计算的值。它们是并发编程中的一个概念，可实现非阻塞计算：程序可以继续执行其他任务，而不是等待缓慢的计算完成。

期货基于Future特征，其最简单的形式如下所示：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">pub</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">trait</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Future</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">type</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Output</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">poll</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">self</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Pin</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><&</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">Self</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">cx</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">:</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">&</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">mut</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Context</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">Poll</span><span style="color:var(--syntax-error-color)"><</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">Self</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">Output</span><span style="color:var(--syntax-error-color)">></span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

该Future特征是 的异步版本Generator。它有一个方法 ，poll由执行器调用以推动 future 完成。该poll方法检查是否Future已完成其计算。如果有，则返回Poll::Ready(result)。如果没有，它返回Poll::Pending并安排当前任务在poll应该再次调用时得到通知。

异步和等待

async和await是 Rust 中用于处理Futures. 您可以将其视为async创建 的一种方式Future，以及await消费 的一种方式Future。

async是一个关键字，您可以将其放在函数前面，使其返回一个Future. 这是一个简单的异步函数：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">async</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">compute</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-literal-color)">5</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

当您调用 时compute，它将返回一个Future，当驱动完成时，将产生值5。

await是一种暂停当前函数执行直到 aFuture完成的方法。这是一个例子：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">async</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">compute_and_double</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">i32</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">value</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">compute</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">.await</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">value</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">*</span> <span style="color:var(--syntax-literal-color)">2</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

这里，compute().await会暂停执行，compute_and_double直到compute运行完毕。一旦compute完成，它的返回值用于恢复该compute_and_double函数。

当一个函数被挂起时await，执行器可以运行其他函数Futures。这就是 Rust 中的异步编程实现高并发的方式：通过并发运行多个任务，并在任务等待慢速操作（例如 I/O）时在它们之间切换。

执行者

执行者负责推动任务Future完成。描述Future了需要发生的事情，但执行者的工作是让它发生。换句话说，没有执行者，Futures就什么也做不了。

block_on这是一个使用板条箱中的执行器的简单示例futures：

<span style="color:var(--syntax-text-color)"><span style="color:var(--syntax-text-color)"><code><span style="color:var(--syntax-declaration-color)">use</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">futures</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">executor</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">block_on</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">;</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">async</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">hello</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">-></span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-text-color)">String</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">::</span><span style="color:var(--syntax-name-color)">from</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"Hello, world!"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">)</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>

<span style="color:var(--syntax-declaration-color)">fn</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">main</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">()</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">{</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">future</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">hello</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">();</span>
    <span style="color:var(--syntax-declaration-color)">let</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">result</span> <span style="color:var(--syntax-error-color)">=</span> <span style="color:var(--syntax-name-color)">block_on</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">future</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
    <span style="color:var(--syntax-name-color)">println!</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">(</span><span style="color:var(--syntax-string-color)">"{}"</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">,</span> <span style="color:var(--syntax-text-color)">result</span><span style="color:var(--syntax-text-color)">);</span>
<span style="color:var(--syntax-text-color)">}</span>
</code></span></span>

在此示例中，block_on采用 aFuture并阻塞当前线程，直到 aFuture完成。然后它返回 的Future结果。

Rust 中有许多不同的执行器可用，每个执行器都有不同的特性。有些，例如tokio，是为构建高性能网络服务而设计的。其他的，比如async-std，提供了一组感觉像标准库的异步实用程序。

请记住，作为开发人员，您有责任确保Futures执行者正确推动完成。如果 aFuture在没有完成或驱动完成的情况下被丢弃awaited，它就没有机会自行清理。

总之，Rust 的async/await语法和Future特征为编写异步代码提供了强大的模型。然而，它们也很复杂，需要很好地理解语言的所有权和并发模型。

综上所述，

Rust 提供了一个强大的工具集来处理复杂的编程任务，提供对系统资源无与伦比的控制。它包含高级类型、特征和异步功能，同时满足低级和高级编程需求。虽然 Rust 最初看起来可能令人畏惧，但它在性能、控制和安全方面提供的好处使学习之旅变得值得。了解所有权、借用和生命周期的概念将成为您在 Rust 的复杂性中导航的指南。接受这些原则，你将有能力应对 Rust 编程中最具挑战性的方面。编码愉快！

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转载自blog.csdn.net/jascl/article/details/131325566
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