Rust 语言技巧和窍门

开发 后端
Rust是一种全新系统编程语言,Rust语言立足于编译时安全,由于没有其他语言GC附带,Rust也是一门高性能语言,性能堪比C。

Rust是一种全新系统编程语言,Rust语言立足于编译时安全,由于没有其他语言GC附带,Rust也是一门高性能语言,性能堪比C。最近几年内,Rust被开发人员广为采纳,是好多年年度最受欢迎语言和开发者最想学习的语言。Rust是最有前途可以替代C/C++的语言之一。

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当然Rust也有缺点就是学习曲线比较曲折,对初学者不是那么友好。本文虫虫给大家分享一下Rust语言的一些针对初学者的编程技巧,希望对大家有所帮助。

Racer,Clippy,rustfmt和fix

这是非常好用的一组工具。

Racer用来帮助你对rust代码进行补全。

可以使用cargo安装racer使用:

  1. cargo install racer 

racer需要先获取Rust源码路径,可以通过rustup获取源码:

  1. rustup component add rust-src 

rustup update可以随时获取最新代码

Clippy可以在代码中捕获各种lints,并检查代码是否符合rust惯用写法,地道不地道、高效不高效?。

要安装Clippy,请运行rustup component add clippy

然后在工作区中运行Clippy:

  1. cargo clippy --tests -- -W clippy::cargo 

可以通过执行命令行参数或者clippy.toml配置文档来制定clippy的检查事项:

 

Rust 语言技巧和窍门

 

rustfmt是一种根据风格样式来格式化Rust代码的工具。

安装rustfmt,使用:

  1. rustup component add rustfmt 

然后工作区中运行rustfmt:

  1. cargo fmt。 

同样的可以用rustfmt.toml来配置rustfmt的风格:

 

Rust 语言技巧和窍门

 

cargo fix工具可以自动修复编译器中警告项。

同名宏,函数和类型

熟悉Rust的同学可能知道,Rust最强大的功能之一就是宏,比如Hello,Chongchong范例中:

  1. fn main() { 
  2.  
  3. println!("Hello,Chongchong"); 
  4.  

println!()就是一个宏。

在Rust我们可以使用相同的名称声明一个宏,一个函数和一个类型,然后可以用一条import语句将他们引入其他文件。

dbg!宏

 

Rust 语言技巧和窍门

 

DBG宏可用于显示表达式和值的计算过程,可以用来快捷调试部分代码表达式。比如:

  1. let a = 2; 
  2.  
  3. et b = dbg!((a+3) * 2) + 1; 
  4.  
  5. assert_eq!(b, 11); 

上面的代码将打印出:

  1. [dbg.rs:3] (a + 3) * 2 = 10 

错误类型转换

直接使用rust的错误处理可能不够灵活,使用unwrap(),当出现错误时候就会触发panic,导致程序挂掉,很多时候这不是我们所期望的。下面是一个例子,

  1. fn main() { 
  2.  
  3. let path = "/tmp/example"
  4.  
  5. println!("{}", read_file(path)); 
  6.  
  7.  
  8. fn read_file(path: &str) -> String { 
  9.  
  10. std::fs::read_to_string(path).unwrap() 
  11.  

如果/tmp/example,不存在就会触发panic错误:

  1. thread 'main' panicked at 'called `Result::unwrap()` on an `Err` value: Os { code: 2, kind: NotFound, message: "No such file or directory" }', ok.rs:7:5 
  2.  
  3. note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace 

好在我们可以使用?,通过?运算符可以将错误返回转化为了Err(From::from(err))和Ok(ok)分支处理,这样错误可以转换为自动类型。部分代码如下,可以自定义错误消息CustomError:

  1. fn main() -> std::result::Result<(),CustomError>{ 
  2.  
  3. let path = "/tmp/example "
  4.  
  5. let v = read_file(path)?; 
  6.  
  7. Ok(()) 
  8.  

模块化测试

试想,你项目测试结构如下:

  1. tests/ 
  2.  
  3. aaa.rs 
  4.  
  5. bbb.rs 

测试时,这些每个都会被编译为单独的二进制文件,这会花费大量编译时间和空间。可以将这些测试文件作为模块添加到一个测试中,这样就只生成一个二进制文件。新测试结构如下所示:

  1. tests/ 
  2.  
  3. all
  4.  
  5. mod.rs // mod aaa; mod bbb; 
  6.  
  7. aaa.rs 
  8.  
  9. bbb.rs 
  10.  
  11. mod.rs // mod all

使用该技巧,能够大大减少编译时间,节省时间和空间提高效率。

当然它也有缺点那就是不能对单个文件进行测试,而只能统一编译该文件。即使只更改了一个测试文件,它也要编译完整项目文件。

编译器缓存

Rust编译器cargo只支持工作区内部项目间的编译缓存,不支持工作区之间的缓存。对于多个工作区的多个项目使用相同的依赖关系,就要额外花费时间各自编译。我们可以借助cargo缓存工具sccahe来解决这个问题。

sccache是类似于ccache的cargo的编译器缓存,编译该依赖关系一次,然后在所有项目中就可以重复使用。可以大大节省编译时间和磁盘空间。sccache除了可以把编译构建存在本地外,也支持存在云端,比如AWS S3或者GCS等。

可以使用操作系统包管理器或者cargo来安装sccache:

cargo install sccache。

windows下可以使用

  1. scoop install sccache 

要使用sccache缓存rust编译,需要在cargo配置文件(~/.cargo/config)中定义build.rustc-wrapper:

  1. [build] 
  2.  
  3. rustc-wrapper = "/path/to/sccache" 

也可以在编译时候直接设置RUSTC_WRAPPER环境变量:

  1. RUSTC_WRAPPER=/path/to/sccache cargo build 

避免不必要的克隆

在rust中对变量调用.clone()会为其创建数据的副本。创建数据副本需要消耗很多内存资源,因此大多数情况下会影响程序的性能,应避免使用。通常,可以将使用应用引用而非创建clone。例如:

  1. fn main() { 
  2.  
  3. let x = Foo::new(); 
  4.  
  5. func(x.clone()); 
  6.  
  7. func(x.clone()); // 该克隆是非必须的 
  8.  
  9. fn main() { 
  10.  
  11. let x = Foo::new(); 
  12.  
  13. func(x.clone()); 
  14.  
  15. func(x); // This will work fine because you do not need 
  16.  
  17. // to use x after this call 
  18.  

使用:

  1. fn main() { 
  2.  
  3. let x = Foo::new(); 
  4.  
  5. func(&x); 
  6.  
  7. func(&x); 
  8.  

枚举大小受最大成员限制

枚举的大小使其能够容纳其最大的变体。因此,建议在枚举内使用类似大小的变体,以避免内存布局不理想。如果需要,可以考虑将较大的变量Box化。考虑以下示例:

  1. enum Foo{ 
  2.  
  3. A(u64), 
  4.  
  5. B([u64; 1000]), 
  6.  
  7.  
  8. enum FooBoxing { 
  9.  
  10. A(u64), 
  11.  
  12. B(Box<[u64;1000]>) 
  13.  
  14.  
  15. fn main() { 
  16.  
  17. let x = Foo::A(0); // 大小8008 字节 
  18.  
  19. let y = FooBoxing::A(0); // 16字节 
  20.  
  21. println!("Foo size {:?}", std::mem::size_of_val(&x)); 
  22.  
  23. println!("FooBoxing size {:?}", std::mem::size_of_val(&y)); 
  24.  

在上面的示例中,枚举Foo的变体A的大小比变体B小得多,但用于两个变体的内存布局将相同,因此,当使用变体A时,其性能将不理想。

标准交换功能

rust swap函数允许直接交换两个变量,而无需创建一个临时变量。

  1. use std::mem; 
  2.  
  3. let mut x = 5; 
  4.  
  5. let mut y = 42; 
  6.  
  7. mem::swap(&mut x, &mut y); 
  8.  
  9. assert_eq!(42, x); 
  10.  
  11. assert_eq!(5, y); 

结论

 

Rust语言中有很多使用的技巧可以参考。希望本文抛砖引玉,给大家一些启发。大家如果更好的技巧和实用方法请回复本文。

 

责任编辑:武晓燕 来源: 今日头条
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