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从C++到Rust学习指南(上篇)

liebian365 2025-02-13 13:01 6 浏览 0 评论

一、环境搭建与第一行代码

C++程序员熟悉的构建工具链(g++/clang + Make/CMake)在Rust中对应:

  • rustc:Rust编译器(类比g++)
  • cargo:全能项目管理工具(包含CMake + Conan + Catch2功能)

创建新项目:

cargo new hello_rs  # 类似CMake的模板初始化

对比Hello World:

// C++
#include 
int main() {
    std::cout << "Hello World!" << std::endl;
}
// Rust
fn main() {
    println!("Hello World!");  // 注意宏的!后缀
}

二、基础语法特征对比

变量声明

C++模式:

int x = 5;              // 可变变量
const float PI = 3.14;  // 常量

Rust对应:

let x: i32 = 5;         // 不可变绑定
let mut y = 10;         // 可变绑定
const PI: f32 = 3.14;   // 编译期常量

关键差异:

  1. 类型后置(类似C++11的auto声明)
  2. 默认不可变(const和不可变let的区别类似C++的constexpr和const)
  3. 强大的类型推导(比C++的auto更彻底)

基本数据类型

数值类型:

C++

Rust

说明

int

i32

明确位宽

long long

i64


size_t

usize

指针大小的无符号整数

char

u8/i8

严格区分字符和字节

复合类型:

// C++
std::tuple tup(1, "text");
auto [a, b] = tup;  // C++17结构化绑定
// Rust
let tup: (i32, &str) = (1, "text");
let (a, b) = tup;      // 模式匹配解构

三、控制流对比

条件语句

C++风格:

if (x > 5) {
    // ...
} else if (x > 0) {
    // ...
} else {
    // ...
}

Rust版:

if x > 5 {
    // ...
} else if x > 0 {
    // ...
} else {
    // ...
}

关键差异:

  1. 条件表达式不需要括号
  2. 可作为表达式返回值:
let result = if x > 5 { 10 } else { 0 };  // 类似三目运算符

循环结构

C++传统循环:

for (int i=0; i<10; ++i) { /*...*/ }
while (condition) { /*...*/ }

Rust现代化实现:

// 区间迭代器
for i in 0..10 { /* 0到9 */ }  
for i in 0..=10 { /* 0到10 */ }

// while保持相似
while condition { /*...*/ }

// 带返回值的loop循环
let result = loop {
    if condition() {
        break 42;  // 返回循环结果
    }
};

四、函数定义对比

C++函数:

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

Rust版本:

fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b  // 省略return,类似C++的尾返回类型
}

特别说明:

  1. 参数必须显式声明类型(不支持auto参数)
  2. 表达式结尾无分号即作为返回值
  3. 支持模式匹配参数解构:
fn print_coord(&(x, y): &(i32, i32)) {
    println!("({}, {})", x, y);
}

五、所有权系统初探(C++程序员快速理解)

变量作用域对比

C++的RAII:

{
    std::vector v = {1,2,3};  // 构造
} // 自动调用析构函数

Rust的所有权:

{
    let v = vec![1,2,3];  // 分配在堆上
} // 立即释放内存(严格确定性的生命周期)

移动语义对比

C++需要显式std::move:

auto v1 = std::vector{1,2,3};
auto v2 = std::move(v1);  // v1变为空

Rust默认移动:

let v1 = vec![1,2,3];
let v2 = v1;           // 所有权转移,v1失效
// println!("{:?}", v1);  // 编译错误!

下一章预告:中篇将深入讲解所有权系统、借用检查机制、生命周期标注,以及如何将这些概念对应到C++的移动语义、智能指针和引用机制。

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