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3. 内建类型与变量 🟢

你将学到：

• 变量默认不可变特性与显式 mut 关键字
• 原生数值类型对比 Python 的大整数 int
• String 与 &str（“拥有”与“借用”的区别）
• 字符串格式化与 Debug 打印
• Rust 强制性的、由编译器检查的类型注解

变量与可变性

Python 变量声明

# Python — 一切皆可变，动态类型
count = 0          # 可变，类型推导为 int
count = 10         # ✅ 没问题
count = "hello"    # ✅ 类型可以随意改变

Rust 变量声明

#![allow(unused)]
fn main() {
// Rust — 默认不可变，静态类型
let count = 0;           // 不可变，类型推导为 i32
// count = 10;           // ❌ 编译错误：不能对不可变变量进行二次赋值

let mut count = 0;       // 加上 mut 变为可变
count = 10;              // ✅ 没问题
// count = "hello";      // ❌ 类型依然不能改变

const MAX_SIZE: usize = 1024; // 编译器强制执行的常量
}

心智模型转变

在 Python 中，变量是贴在堆对象上的标签。在 Rust 中，变量是拥有其值的存储位置/容器，并且具有所有权。

变量遮蔽 (Shadowing) 是 Rust 的一大特色：

#![allow(unused)]
fn main() {
let input = "42";              // 类型为 &str
let input = input.parse::<i32>().unwrap(); // 变为 i32：这是个新变量，只是名字相同
let input = input * 2;         // 结果 84
}

常用基础类型对比

数值类型

索引类型 (usize)

#![allow(unused)]
fn main() {
// usize 用于索引：其大小取决于操作系统架构（32位或64位）
let length: usize = vec![1, 2, 3].len();
let index: usize = 0; // 数组索引必须是 usize 

// 混合 i32 和 usize 时需要显式转换：
let i: i32 = 5;
let item = vec[i as usize]; // ✅ 显式转换
}

两种字符串：String 与 &str

这是让 Python 开发者最困惑的地方。Python 只有一种字符串，而 Rust 有两种。

Rust 字符串类型

#![allow(unused)]
fn main() {
// 1. &str (字符串切片) — 借用的、不可变的“视图”
let name: &str = "Alice"; // 指向程序内硬编码的数据

// 2. String (拥有所有权的字符串) — 堆分配、可增长
let mut greeting = String::from("你好, "); // 属于你，可以修改
greeting.push_str(name);
}

简单判断准则：

• &str = “我只是在看别人拥有的字符串”（只读视图）。
• String = “我拥有这串数据，我可以随便改它”。

打印与格式化

基础输出

#![allow(unused)]
fn main() {
println!("你好，世界！");
println!("姓名: {} 年龄: {}", name, age); // 位置占位符
println!("姓名: {name}, 年龄: {age}");   // 内联变量 (类似 f-string)
}

Debug 打印

#![allow(unused)]
fn main() {
// 使用 {:?} 或 {:#?} (相当于 repr() 或 pprint)
println!("{:?}", vec![1, 2, 3]);

#[derive(Debug)] // 让你的结构体支持打印
struct Point { x: f64, y: f64 }
}

类型注解

在 Python 中，类型提示主要是给 IDE 看的。在 Rust 中，类型是程序的核心约束 —— 编译器利用它们来消灭空指针错误和内存争用。

练习

fn celsius_to_fahrenheit(c: f64) -> f64 {
    c * 1.8 + 32.0
}

fn classify(f: f64) -> &'static str {
    if f < 50.0 { "寒冷" }
    else if f < 77.0 { "温和" }
    else { "炎热" }
}

fn main() {
    for c in [0.0, 20.0, 35.0] {
        let f = celsius_to_fahrenheit(c);
        println!("{:.1}°C = {:.1}°F — {}", c, f, classify(f));
    }
}