rust笔记-流程控制

流程控制

一般情况，rust程序是一个顺序执行的程序，但是有些时候，我们需要根据不同的情况执行不同的代码，这时候就需要流程控制。

分支控制

if 条件判断，rust 中的 if 条件判断和 C 语言中的 if 条件判断基本一致，只是 rust 中的 if 条件判断可以省略大括号，同时 rust 中的 if 条件判断还可以省略小括号。

当然if 条件判断还可以使用 else 条件判断，当条件不满足时，执行 else 中的代码。还可以结合使用else if 条件判断，当条件不满足时，执行 else if 中的代码。

看下面例子：

fn main() {
    let n = 6;

    if n % 4 == 0 {
        println!("number is divisible by 4");
    } else if n % 3 == 0 {
        println!("number is divisible by 3");
    } else if n % 2 == 0 {
        println!("number is divisible by 2");
    } else {
        println!("number is not divisible by 4, 3, or 2");
    }
}

循环控制

rust中有三种循环控制：for循环、while循环、loop循环。

for循环

for循环可以遍历数组、字符串、集合等，也可以遍历数字，for循环的语法如下：

for i in <range> {
    // 循环体
}

其中，可以是数组、字符串、集合等，也可以是数字。

使用for循环的时候一般需要使用集合的引用形式，否则所有权会被move到for循环中，导致在for语句外无法使用。对于实现了 copy 特征的数组(例如 [i32; 10] )而言， for item in arr 并不会把 arr 的所有权转移，而是直接对其进行了拷贝，因此循环之后仍然可以使用 arr 。

如果想在循环中，修改该元素，可以使用 mut 关键字：

for item in &mut collection {
  // ...
}

for循环使用方法是总结如下表：

使用方法	等价使用方法	所有权
for item in collection	for item in IntoIterator::into_iter(collection)	所有权转移
for item in &collection	for item in collection.iter()	不可变借用
for item in &mut collection	for item in collection.iter_mut()	可变借用

如果要遍历数字，可以使用数字的 range 方法，语法如下,下面代码会打印1-9的数字：

fn main () {
    for i in 1..10 {
        println!("{}", i);
    }
}

如果想在循环中获取元素的索引，可以使用 enumerate 方法，语法如下：

fn main () {
    let a = [10, 20, 30, 40, 50];
    for (i, elem) in a.iter().enumerate() {
        println!("{}: the element is {}", i, elem);
    } 
}

如果不想声明一个变量来控制这个循环，可以使用_来替代i,_的意思是忽略这个值或者类型。下面代码会打印5次Hello, world!

fn main () {
    for _ in 0..5 {
        println!("Hello, world!");
    }
}

两种for循环的对比：

// 第一种
let collection = [1, 2, 3, 4, 5];
for i in 0..collection.len() {
  let item = collection[i];
  // ...
}

// 第二种
for item in collection {

}

第一种方式是循环索引，然后通过索引下标去访问集合，第二种方式是直接循环集合中的元素，优劣如下：

性能：第一种使用方式中 collection[index] 的索引访问，会因为边界检查(Bounds Checking)导致运行时的性能损耗 —— Rust 会检查并确认 index 是否落在集合内，但是第二种直接迭代的方式就不会触发这种检查，因为编译器会在编译时就完成分析并证明这种访问是合法的
安全：第一种方式里对 collection 的索引访问是非连续的，存在一定可能性在两次访问之间，collection 发生了变化，导致脏数据产生。而第二种直接迭代的方式是连续访问，因此不存在这种风险( 由于所有权限制，在访问过程中，数据并不会发生变化)。所以一般我们会优先使用第二种方式。

continue 和 break 关键字

使用 continue 可以跳过当前当次的循环，开始下次的循环：

for i in 1..4 {
if i == 2 {
continue;
}
println!("{}", i);
}
上面代码对 1 到 3 的序列进行迭代，且跳过值为 2 时的循环

使用 break 可以跳出整个循环，结束循环：

for i in 1..4 {
if i == 2 {
break;
}
println!("{}", i);
}
上面代码对 1 到 3 的序列进行迭代，在遇到值为 2 时的跳出整个循环，后面的循环不再执行。

while 循环

while 循环和 for 循环类似，区别在于 while 循环可以事先不知道循环次数，需要一个循环条件，当条件为真时，循环继续，条件为假时，循环结束。使用方法如下：

fn main () {
    let mut number = 3;
    while number != 0 {
        println!("{}", number);
        number = number - 1;
    }
}

当然也可以使用while来实现for循环，比如：

fn main() {
    let a = [10, 20, 30, 40, 50];
    let mut index = 0;

    while index < 5 {
        println!("the value is: {}", a[index]);

        index = index + 1;
    }
}

但是这种实现如果索引长度不正确，容易导致程序崩溃，还有在每次执行都需要进行条件检查，从而影响性能。所以对于明确需要遍历的场景，更推荐使用for循环。

loop循环

loop 就是一个简单的无限循环，可以在内部实现逻辑通过 break 关键字来控制循环何时结束。与 while 循环不同的是，loop 循环没有循环条件，因此需要使用 break 关键字来控制循环何时结束。所以使用的时候要谨慎，避免无限循环。我们来看一个使用loop循环的例子：

fn main() {
    let mut counter = 0;

    let result = loop {
        counter += 1;

        if counter == 10 {
            break counter * 2;
        }
    };

    println!("The result is {}", result);
}