Rust学习笔记 02：数据类型

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对应代码文件：src/bin/02_data_types.rs

运行命令：

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cargo run --bin lesson02_data_types

学习目标

本节整理 Rust 的标量类型和复合类型。类型决定一个值能保存什么数据，也决定它能参与哪些运算。

Rust 通常能自动推断类型，但在解析字符串、处理空集合、或多个类型都可能成立时，需要你显式标注。

  • 区分标量类型和复合类型。
  • 掌握整数、浮点数、布尔值、字符的基本用法。
  • 会使用元组和数组保存多个值。
  • 知道类型标注在什么情况下是必要的。

核心概念速查

术语 基本意思 本节用途
标量 scalar 表示单个值的类型。 整数、浮点数、布尔值和字符都属于标量。
复合 compound 把多个值组合成一个值的类型。 元组和数组是本节的两个基础复合类型。
类型推断 inference 编译器根据上下文推断变量类型。 能少写类型，但不能让含义变模糊。
元组 tuple 长度固定、元素类型可以不同的组合。 适合临时返回多个不同含义的值。
数组 array 长度固定、元素类型相同的连续集合。 适合保存固定数量的数据。

完整源码

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fn main() {
    // 标量类型：整数、浮点数、布尔值、字符。
    let age: u8 = 20;
    let price: f64 = 19.99;
    let is_active: bool = true;
    let chinese_char: char = '中';
    println!("age={age}, price={price}, active={is_active}, char={chinese_char}");

    // 元组可以组合不同类型，适合表示固定长度的一组值。
    let student: (&str, u8, bool) = ("Kylin", 20, true);
    let (name, student_age, enrolled) = student;
    println!("name={name}, age={student_age}, enrolled={enrolled}");
    println!("也可以用索引访问元组: {}", student.0);

    // 数组长度固定，所有元素类型相同。
    let scores: [i32; 3] = [90, 85, 88];
    println!("第一门成绩: {}", scores[0]);

    // [value; len] 可以快速创建重复值数组。
    let zeros = [1; 5];
    println!("重复数组: {zeros:?}");
}

运行与观察

使用 cargo run --bin lesson02_data_types 可以只运行本节示例。

这里的 --bin 后面写的是 Cargo.toml 中声明的目标名，不是 .rs 文件名。文件名用于组织源码，bin 名用于 Cargo 运行。

建议初学时先直接运行，再修改一两行代码观察编译器提示。Rust 的错误信息通常会指出所有权、类型或借用规则哪里不满足。

逐段解读

整数与浮点数

let integer: i32 = 42; 和 let float: f64 = 3.14; 展示显式类型标注。

布尔值与字符

bool 只有 true 和 false。char 表示 Unicode 字符，不只是 ASCII。

元组

let tuple = (500, 6.4, 'R'); 可以通过 .0、.1、.2 访问元素。

数组

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]; 所有元素类型相同，长度固定。

专有词语详解

标量 scalar

表示单个值的类型。

整数、浮点数、布尔值和字符都属于标量。

复合 compound

把多个值组合成一个值的类型。

元组和数组是本节的两个基础复合类型。

类型推断 inference

编译器根据上下文推断变量类型。

能少写类型，但不能让含义变模糊。

元组 tuple

长度固定、元素类型可以不同的组合。

适合临时返回多个不同含义的值。

数组 array

长度固定、元素类型相同的连续集合。

适合保存固定数量的数据。

初学者拓展

整数类型如 i32、u64 的区别在于是否带符号和占用位数。i 表示 signed，u 表示 unsigned。

浮点数默认常用 f64，精度高于 f32。涉及金额时不要直接依赖浮点数做精确小数计算。

char 使用单引号，字符串切片 &str 使用双引号。'R' 和 "R" 类型不同。

数组长度属于类型的一部分。[i32; 3] 和 [i32; 4] 是不同类型。

常见误区

  • 不要把元组当作可增长列表。元组长度和每个位置的类型都是固定的。
  • 不要越界访问数组。Rust 会在运行时阻止越界，避免读到非法内存。
  • parse() 常常需要类型标注，否则编译器不知道要解析成哪种数字。
  • 字符 char 可能占 4 字节，不等同于 C 语言里的一个字节字符。

进阶练习与参考答案

练习 1：解析数字

要求：把字符串 "128" 解析为 u32 并乘以 2。

参考答案：

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fn main() {
    let raw = "128";
    let value: u32 = raw.parse().expect("需要 u32 数字");
    println!("{}", value * 2);
}

解释：parse() 需要知道目标类型，所以写 let value: u32。

练习 2：解构元组

要求：用元组保存姓名、年龄、是否学生，并分别打印。

参考答案：

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fn main() {
    let person = ("Kylin", 20, true);
    let (name, age, is_student) = person;
    println!("{name}, {age}, {is_student}");
}

解释：解构能给每个位置起名字，比 .0、.1 更清楚。

练习 3：数组求和

要求：对 [2, 4, 6, 8] 求和。

参考答案：

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fn main() {
    let numbers = [2, 4, 6, 8];
    let mut sum = 0;
    for number in numbers {
        sum += number;
    }
    println!("sum={sum}");
}

解释：数组可以直接用 for 遍历，元素类型一致。

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