Rust权威指南

December 16, 2021

The RUST Programming Language
Outline
- 第1章入门指南 1
  - 安装 1
  - 在Linux或macOS环境中安装Rust 2
  - 在Windows环境中安装Rust 3
  - 更新与卸载 4
  - 常见问题 4
  - 本地文档 4
  - Hello， World! 5
  - 创建一个文件夹 5
  - 编写并运行一个Rust程序 6
  - 对这个程序的剖析 7
  - 编译与运行是两个不同的步骤 8
  - Hello， Cargo! 10
  - 使用Cargo创建一个项目 10
  - 使用Cargo构建和运行项目 13
  - 以Release模式进行构建 15
  - 学会习惯Cargo 15
  - 总结 16
- 第2章编写一个猜数游戏 17
  - 创建一个新的项目 18
  - 处理一次猜测 19
  - 使用变量来存储值 20
  - 使用Result类型来处理可能失败的情况 22
  - 通过println!中的占位符输出对应的值 24
  - 尝试运行代码 24
  - 生成一个保密数字 25
  - 借助包来获得更多功能 25
  - 生成一个随机数 28
  - 比较猜测数字与保密数字 31
  - 使用循环来实现多次猜测 35
  - 在猜测成功时优雅地退出 37
  - 处理非法输入 38
  - 总结 40
- 第3章通用编程概念 42
  - 变量与可变性 43
  - 变量与常量之间的不同 46
  - 隐藏 47
  - 数据类型 48
  - 标量类型 49
  - 复合类型 54
  - 函数 58
  - 函数参数 60
  - 函数体中的语句和表达式 61
  - 函数的返回值 63
  - 注释 66
  - 控制流 67
  - if表达式 67
  - 使用循环重复执行代码 72
  - 总结 78
- 第4章认识所有权 79
  - 什么是所有权 79
  - 所有权规则 82
  - 变量作用域 82
  - String类型 83
  - 内存与分配 84
  - 所有权与函数 91
  - 返回值与作用域 92
  - 引用与借用 94
  - 可变引用 96
  - 悬垂引用 99
  - 引用的规则 101
  - 切片 101
  - 字符串切片 104
  - 其他类型的切片 109
  - 总结 109
- 第5章使用结构体来组织相关联的数据 111
  - 定义并实例化结构体 112
  - 在变量名与字段名相同时使用简化版的字段初始化方法 114
  - 使用结构体更新语法根据其他实例创建新实例 114
  - 使用不需要对字段命名的元组结构体来创建不同的类型 115
  - 没有任何字段的空结构体 116
  - 一个使用结构体的示例程序 118
  - 使用元组来重构代码 119
  - 使用结构体来重构代码：增加有意义的描述信息 120
  - 通过派生trait增加实用功能 121
  - 方法 124
  - 定义方法 124
  - 带有更多参数的方法 127
  - 关联函数 128
  - 多个impl块 129
  - 总结 129
- 第6章枚举与模式匹配 130
  - 定义枚举 131
  - 枚举值 131
  - Option枚举及其在空值处理方面的优势 136
  - 控制流运算符match 140
  - 绑定值的模式 142
  - 匹配Option＜T＞ 143
  - 匹配必须穷举所有的可能 145
  - _通配符 146
  - 简单控制流if let 146
  - 总结 148
- 第7章使用包、单元包及模块来管理日渐复杂的项目 150
  - 包与单元包 152
  - 通过定义模块来控制作用域及私有性 153
  - 用于在模块树中指明条目的路径 156
  - 使用pub关键字来暴露路径 159
  - 使用super关键字开始构造相对路径 161
  - 将结构体或枚举声明为公共的 162
  - 用use关键字将路径导入作用域 165
  - 创建use路径时的惯用模式 166
  - 使用as关键字来提供新的名称 168
  - 使用pub use重导出名称 169
  - 使用外部包 170
  - 使用嵌套的路径来清理众多use语句 171
  - 通配符 172
  - 将模块拆分为不同的文件 172
  - 总结 174
- 第8章通用集合类型 175
  - 使用动态数组存储多个值 176
  - 创建动态数组 176
  - 更新动态数组 177
  - 销毁动态数组时也会销毁其中的元素 177
  - 读取动态数组中的元素 178
  - 遍历动态数组中的值 181
  - 使用枚举来存储多个类型的值 181
  - 使用字符串存储UTF-8编码的文本 183
  - 字符串是什么 183
  - 创建一个新的字符串 184
  - 更新字符串 185
  - 字符串索引 188
  - 字符串切片 191
  - 遍历字符串的方法 192
  - 字符串的确没那么简单 193
  - 在哈希映射中存储键值对 193
  - 创建一个新的哈希映射 194
  - 哈希映射与所有权 195
  - 访问哈希映射中的值 196
  - 更新哈希映射 197
  - 哈希函数 199
  - 总结 200
- 第9章错误处理 201
  - 不可恢复错误与panic! 202
  - 使用panic!产生的回溯信息 203
  - 可恢复错误与Result 207
  - 匹配不同的错误 210
  - 失败时触发panic的快捷方式：unwrap和expect 212
  - 传播错误 213
  - 要不要使用panic! 219
  - 示例、原型和测试 220
  - 当你比编译器拥有更多信息时 220
  - 错误处理的指导原则 221
  - 创建自定义类型来进行有效性验证 222
  - 总结 225
- 第10章泛型、trait与生命周期 226
  - 通过将代码提取为函数来减少重复工作 227
  - 泛型数据类型 230
  - 在函数定义中 230
  - 在结构体定义中 234
  - 在枚举定义中 236
  - 在方法定义中 237
  - 泛型代码的性能问题 239
  - trait：定义共享行为 241
  - 定义trait 241
  - 为类型实现trait 242
  - 默认实现 245
  - 使用trait作为参数 247
  - 返回实现了trait的类型 249
  - 使用trait约束来修复largest函数 251
  - 使用trait约束来有条件地实现方法 254
  - 使用生命周期保证引用的有效性 256
  - 使用生命周期来避免悬垂引用 256
  - 借用检查器 257
  - 函数中的泛型生命周期 259
  - 生命周期标注语法 260
  - 函数签名中的生命周期标注 261
  - 深入理解生命周期 264
  - 结构体定义中的生命周期标注 266
  - 生命周期省略 267
  - 方法定义中的生命周期标注 270
  - 静态生命周期 271
  - 同时使用泛型参数、trait约束与生命周期 272
  - 总结 273
- 第11章编写自动化测试 274
  - 如何编写测试 275
  - 测试函数的构成 275
  - 使用assert!宏检查结果 280
  - 使用assert_eq!宏和assert_ne!宏判断相等性 284
  - 添加自定义的错误提示信息 287
  - 使用should_panic检查panic 289
  - 使用Result＜T， E＞编写测试 294
  - 控制测试的运行方式 295
  - 并行或串行地进行测试 296
  - 显示函数输出 296
  - 只运行部分特定名称的测试 299
  - 通过显式指定来忽略某些测试 301
  - 测试的组织结构 303
  - 单元测试 303
  - 集成测试 305
  - 总结 311
- 第12章 I/O项目：编写一个命令行程序 312
  - 接收命令行参数 313
  - 读取参数值 314
  - 将参数值存入变量 316
  - 读取文件 317
  - 重构代码以增强模块化程度和错误处理能力 319
  - 二进制项目的关注点分离 320
  - 修复错误处理逻辑 325
  - 从main中分离逻辑 330
  - 将代码分离为独立的代码包 333
  - 使用测试驱动开发来编写库功能 335
  - 编写一个会失败的测试 336
  - 编写可以通过测试的代码 339
  - 处理环境变量 343
  - 为不区分大小写的search函数编写一个会失败的测试 343
  - 实现search_case_insensitive函数 345
  - 将错误提示信息打印到标准错误而不是标准输出 349
  - 确认错误被写到了哪里 350
  - 将错误提示信息打印到标准错误 351
  - 总结 352
- 第13章函数式语言特性：迭代器与闭包 353
  - 闭包：能够捕获环境的匿名函数 354
  - 使用闭包来创建抽象化的程序行为 354
  - 闭包的类型推断和类型标注 361
  - 使用泛型参数和Fn trait来存储闭包 363
  - Cacher实现的局限性 367
  - 使用闭包捕获上下文环境 368
  - 使用迭代器处理元素序列 371
  - Iterator trait和next方法 373
  - 消耗迭代器的方法 374
  - 生成其他迭代器的方法 375
  - 使用闭包捕获环境 376
  - 使用Iterator trait来创建自定义迭代器 378
  - 改进I/O项目 381
  - 使用迭代器代替clone 381
  - 使用迭代器适配器让代码更加清晰 385
  - 比较循环和迭代器的性能 386
  - 总结 388
- 第14章进一步认识Cargo及crates．io 390
  - 使用发布配置来定制构建 391
  - 将包发布到crates．io上 392
  - 编写有用的文档注释 393
  - 使用pub use来导出合适的公共API 397
  - 创建crates．io账户 401
  - 为包添加元数据 401
  - 发布到crates．io 403
  - 发布已有包的新版本 404
  - 使用cargo yank命令从cargo．io上移除版本 404
  - Cargo工作空间 405
  - 创建工作空间 405
  - 在工作空间中创建第二个包 407
  - 使用cargo install从crates．io上安装可执行程序 413
  - 使用自定义命令扩展Cargo的功能 414
  - 总结 414
- 第15章智能指针 415
  - 使用Box＜T＞在堆上分配数据 417
  - 使用Box＜T＞在堆上存储数据 417
  - 使用装箱定义递归类型 418
  - 通过Deref trait将智能指针视作常规引用 423
  - 使用解引用运算符跳转到指针指向的值 424
  - 把Box＜T＞当成引用来操作 425
  - 定义我们自己的智能指针 426
  - 通过实现Deref trait来将类型视作引用 427
  - 函数和方法的隐式解引用转换 428
  - 解引用转换与可变性 430
  - 借助Drop trait在清理时运行代码 431
  - 使用std：：mem：：drop提前丢弃值 433
  - 基于引用计数的智能指针Rc＜T＞ 435
  - 使用Rc＜T＞共享数据 436
  - 克隆Rc＜T＞会增加引用计数 439
  - RefCell＜T＞和内部可变性模式 440
  - 使用RefCell＜T＞在运行时检查借用规则 441
  - 内部可变性：可变地借用一个不可变的值 442
  - 将Rc＜T＞和RefCell＜T＞结合使用来实现一个拥有多重所有权的可变数据 450
  - 循环引用会造成内存泄漏 452
  - 创建循环引用 453
  - 使用Weak＜T＞代替Rc＜T＞来避免循环引用 456
  - 总结 463
- 第16章无畏并发 464
  - 使用线程同时运行代码 466
  - 使用spawn创建新线程 467
  - 使用join句柄等待所有线程结束 469
  - 在线程中使用move闭包 471
  - 使用消息传递在线程间转移数据 475
  - 通道和所有权转移 478
  - 发送多个值并观察接收者的等待过程 480
  - 通过克隆发送者创建多个生产者 481
  - 共享状态的并发 483
  - 互斥体一次只允许一个线程访问数据 484
  - RefCell＜T＞/Rc＜T＞和Mutex＜T＞/Arc＜T＞之间的相似性 493
  - 使用Sync trait和Send trait对并发进行扩展 494
  - 允许线程间转移所有权的Send trait 494
  - 允许多线程同时访问的Sync trait 495
  - 手动实现Send和Sync是不安全的 495
  - 总结 495
- 第17章 Rust的面向对象编程特性 497
  - 面向对象语言的特性 497
  - 对象包含数据和行为 498
  - 封装实现细节 498
  - 作为类型系统和代码共享机制的继承 500
  - 使用trait对象来存储不同类型的值 502
  - 为共有行为定义一个trait 503
  - 实现trait 505
  - trait对象会执行动态派发 509
  - trait对象必须保证对象安全 510
  - 实现一种面向对象的设计模式 511
  - 定义Post并新建一个处于草稿状态下的新实例 513
  - 存储文章内容的文本 514
  - 确保草稿的可读内容为空 515
  - 请求审批文章并改变其状态 516
  - 添加approve方法来改变content的行为 518
  - 状态模式的权衡取舍 521
  - 总结 527
- 第18章模式匹配 529
  - 所有可以使用模式的场合 530
  - match分支 530
  - if let条件表达式 531
  - while let条件循环 533
  - for循环 533
  - let语句 534
  - 函数的参数 536
  - 可失败性：模式是否会匹配失败 537
  - 模式语法 539
  - 匹配字面量 539
  - 匹配命名变量 540
  - 多重模式 541
  - 使用．．．来匹配值区间 542
  - 使用解构来分解值 543
  - 忽略模式中的值 548
  - 使用匹配守卫添加额外条件 554
  - @绑定 556
  - 总结 557
- 第19章高级特性 559
  - 不安全Rust 560
  - 不安全超能力 561
  - 解引用裸指针 562
  - 调用不安全函数或方法 564
  - 访问或修改一个可变静态变量 570
  - 实现不安全trait 572
  - 使用不安全代码的时机 573
  - 高级trait 573
  - 在trait的定义中使用关联类型指定占位类型 573
  - 默认泛型参数和运算符重载 575
  - 用于消除歧义的完全限定语法：调用相同名称的方法 578
  - 用于在trait中附带另外一个trait功能的超trait 582
  - 使用newtype模式在外部类型上实现外部trait 585
  - 高级类型 586
  - 使用newtype模式实现类型安全与抽象 587
  - 使用类型别名创建同义类型 587
  - 永不返回的Never类型 590
  - 动态大小类型和Sized trait 593
  - 高级函数与闭包 595
  - 函数指针 595
  - 返回闭包 598
  - 宏 599
  - 宏与函数之间的差别 599
  - 用于通用元编程的macro_rules!声明宏 600
  - 基于属性创建代码的过程宏 603
  - 如何编写一个自定义derive宏 604
  - 属性宏 611
  - 函数宏 611
  - 总结 612
- 第20章最后的项目：构建多线程Web服务器 613
  - 构建单线程Web服务器 614
  - 监听TCP连接 615
  - 读取请求 617
  - 仔细观察HTTP请求 620
  - 编写响应 621
  - 返回真正的HTML 622
  - 验证请求有效性并选择性地响应 624
  - 少许重构 626
  - 把单线程服务器修改为多线程服务器 628
  - 在现有的服务器实现中模拟一个慢请求 628
  - 使用线程池改进吞吐量 629
  - 优雅地停机与清理 652
  - 为ThreadPool实现Drop trait 652
  - 通知线程停止监听任务 655
  - 总结 661
- 附录A 关键字 662
  - 当前正在使用的关键字 662
  - 将来可能会使用的保留关键字 664
  - 原始标识符 665
- 附录B 运算符和符号 667
  - 运算符 667
  - 非运算符符号 669
- 附录C 可派生trait 673
  - 面向程序员格式化输出的Debug 674
  - 用于相等性比较的PartialEq和Eq 675
  - 使用PartialOrd和Ord进行次序比较 675
  - 使用Clone和Copy复制值 676
  - 用于将值映射到另外一个长度固定的值的Hash 677
  - 用于提供默认值的Default 678
- 附录D 有用的开发工具 679
  - 使用rustfmt自动格式化代码 679
  - 使用rustfix修复代码 680
  - 使用Clippy完成更多的代码分析 681
  - 使用Rust语言服务器来集成IDE 683
- 附录E 版本 684