Rust核心特性示例 | AI生成和翻译

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以下是一个简单的 Rust 代码示例，展示了包括借用、可变性、所有权、结构体、枚举、模式匹配等关键特性。我将保持简洁但具有说明性，并通过注释解释每个特性。

// 定义表示点的结构体
struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

// 为不同形状定义枚举
enum Shape {
    Circle(Point, f32), // 中心点和半径
    Rectangle(Point, i32, i32), // 左上角点、宽度、高度
}

// 为 Point 实现方法
impl Point {
    // 不可变借用计算到原点的距离
    fn distance_from_origin(&self) -> f32 {
        ((self.x.pow(2) + self.y.pow(2)) as f32).sqrt()
    }

    // 可变借用来平移点
    fn translate(&mut self, dx: i32, dy: i32) {
        self.x += dx;
        self.y += dy;
    }
}

// 演示所有权和借用的函数
fn describe_shape(shape: &Shape) -> String {
    match shape {
        Shape::Circle(center, radius) => {
            // 对 center 的不可变借用
            format!(
                "位于 ({}, {}) 半径为 {} 的圆形",
                center.x, center.y, radius
            )
        }
        Shape::Rectangle(top_left, width, height) => {
            // 对 top_left 的不可变借用
            format!(
                "位于 ({}, {}) 宽度为 {} 高度为 {} 的矩形",
                top_left.x, top_left.y, width, height
            )
        }
    }
}

fn main() {
    // 可变变量绑定
    let mut point = Point { x: 3, y: 4 };
    
    // 不可变借用来调用方法
    println!("到原点的距离: {}", point.distance_from_origin());
    
    // 可变借用来修改点
    point.translate(2, 1);
    println!("平移后坐标: ({}, {})", point.x, point.y);
    
    // 创建形状（所有权转移给变量）
    let circle = Shape::Circle(point, 5.0);
    
    // 对形状的不可变借用来描述它
    println!("形状: {}", describe_shape(&circle));
    
    // 拥有元素所有权的向量
    let mut shapes: Vec<Shape> = Vec::new();
    shapes.push(circle);
    shapes.push(Shape::Rectangle(Point { x: 0, y: 0 }, 10, 20));
    
    // 使用不可变借用迭代
    for shape in &shapes {
        println!("向量中的形状: {}", describe_shape(shape));
    }
    
    // Option 和模式匹配
    let maybe_number: Option<i32> = Some(42);
    match maybe_number {
        Some(num) => println!("获得数字: {}", num),
        None => println!("没有数字"),
    }
    
    // 用于错误处理的 Result
    let result: Result<i32, &str> = Ok(100);
    if let Ok(value) = result {
        println!("Result 值: {}", value);
    }
}

演示的关键特性：

  1. 结构体：表示二维点的 Point 结构体
  2. 枚举：表示不同形状的 Shape 枚举（圆形、矩形）
  3. 所有权：创建 circle 变量时获取了 point 的所有权
  4. 借用：
    • distance_from_origin 中的不可变借用（&self）
    • translate 中的可变借用（&mut self）
    • describe_shape 中对 Shape 的不可变借用
  5. 可变性：用于可变变量的 mut 关键字（point、shapes）
  6. 模式匹配：在 describe_shape 和 Option 处理中使用 match
  7. 方法：在 impl Point 块中定义的方法
  8. 向量：用于存储形状集合的 Vec<Shape>
  9. Option：使用 Some 和 None 处理可选值
  10. Result：使用 Ok 和 Err 的基本错误处理
  11. 字符串格式化：使用 format! 创建动态字符串

输出（运行时）：

到原点的距离: 5
平移后坐标: (5, 5)
形状: 位于 (5, 5) 半径为 5 的圆形
向量中的形状: 位于 (5, 5) 半径为 5 的圆形
向量中的形状: 位于 (0, 0) 宽度为 10 高度为 20 的矩形
获得数字: 42
Result 值: 100

这段代码简洁但展示了 Rust 的核心概念，如所有权、借用和可变性，以及其类型系统和错误处理。您可以使用 rustc 或带有 cargo run 的 Rust 项目来运行它。如果您想深入了解任何特定功能，请告诉我！

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