个人rust学习练习项目。
引用分可变引用与不可变引用，只有可变引用才可以修改对应的值。
引用的引用的作用域从创建开始，一直持续到它最后一次使用的地方，这个跟变量的作用域有所不同，变量的作用域从创建持续到某一个花括号 。
可变引用同时只能存在一个（一个可变引用的作用域内，不能存在指向同一个变量的另一个可变引用）
可变引用与不可变引用不能同时存在
编译器会确保数据不会在其引用之前被释放，想释放数据，必须停止使用引用。避免了悬垂引用的问题（dangling reference）
- 同一时刻要么拥有一个可变引用，要么拥有任意多个不可变引用
- 引用必须是有效的
只使用基本类型的局限性：无法从更高层次来简化代码。
字符串（String）以及字符串切片（&str）。字面量字符串本质是切片。字符串使用UTF-8编码。Rust不允许索引字符串。对字符串进行切片非常危险，无法保证索引的字节正好位于字符的边界上。
字面值str不可变，性能快速且高效。而String类型是程序运行中生成的，大小不可预知，需要请求内存存放string，并且使用完成后要归还。
你只能将 String 跟 &str 类型进行拼接，并且 String 的所有权在此过程中会被 move.
与 str 的很少使用相比，&str 和 String 类型却非常常用，因此也非常重要。
对于 Rust 而言，安全和性能是写到骨子里的核心特性，如果使用 GC，那么会牺牲性能；如果使用手动管理内存，那么会牺牲安全，这该怎么办？为此，Rust 的开发者想出了一个无比惊艳的办法：变量在离开作用域后，就自动释放其占用的内存
多种类型组合在一起的，长度固定，元组中的元素顺序也是固定的。
模式匹配解构元组：用同样的形式把一个复杂对象中的值匹配出来。
必须将结构体声明为可变的，才能修改其中的字段，rust不支持将某个结构体某个字段标记为可变。
初始化结构体时，必须初始化每个字段。
结构体可以简化创建，变量名和结构体名相同时，可以直接使用。
更新结构体的时候，可以将已有结构体传入新结构体内部来简化更新。结构体更新赋值的时候，可能会转移所有权。
元组结构体，字段没有名称，长得很像元组。
单元结构体类似单元类型。没有任何字段和属性。
在结构体中使用引用，必须加上生命周期标识符。
枚举类型是一个类型，会包含每一个可能的枚举成员，而枚举值是该类型中的某个成员的实例。
枚举成员还可以直接关联数据，不仅如此，同一个枚举类型下的不同成员还可以持有不同的数据类型（Java不允许这么做）。可以同一化类型。
Option枚举用来处理空值，rust抛弃了null值，而改为使用Option枚举变量来表述这种结果，Option有两个成员，一个是Some表示有值，一个是None表示没有值。
Some和None无需使用Option:: 就可以使用。通过Some包装后的值，不能直接与原值进行交互，因为属于不同的类型，这样的包装有利于解决隐藏的空指针问题。要进行运算必须转换类型为T（各种unwrap方法）
Match表达式可以使用匹配模式识别枚举的成员，根据不同的成员使用不同的逻辑。
Array 速度很快但长度固定， Vector（动态数组）可以动态增长但是有性能损耗。
Array和Vector的关系与&str和String 的关系很像，前者是固定长度的字符串切片，后者是可动态增长的字符串。
数组必须满足 长度固定，类型相同，线性排列这三个条件，因此array是可以储存在栈内存上的。
数组切片，允许引用部分连续的片段，使用切片引用类型&[T]
if语句块是表达式，可以给变量赋值。
for in 循环：
for item in &container {
}使用for的时候，往往使用的是集合的引用形式，除非不想在后续代码中使用该集合（所有权转移后回收）。
while vs for: for不会使用索引去访问数组，因此更加安全和简洁，同时避免数组边界检查，性能更好。
loop循环：适用所有循环场景，就是一个简单的无限循环，使用时一定要注意死循环影响性能。
模式匹配经常出现在函数式编程中，用于为复杂的类型系统提供轻松的解构能力。
可以使用match来替代else if这种丑陋的多重分支使用方式。
match匹配enum类似于其他语言的switch，而默认情形_, 类似于default。
match本身也可以是一个表达式，用它进行赋值。
模式匹配的一个重要功能是从模式中取出绑定的值（比如取出enum中绑定的值）。
matches!宏，可以返回匹配结果为true或者false
匹配模式同名变量可以覆盖老的值，绑定新的值（使用匹配守卫语句可以避免老的值被覆盖）。
匹配模式可以用来解构Option，解决rust变量是否有值的问题。
@(at)绑定。允许在模式中将模式中的一个字段绑定另外一个变量。
rust的方法定义使用的是struct和impl分开的形式（类似于go），可以给予使用者极高的灵活度。
&self 是 self: &Self 的简写，在impl块内，Self指代被实现方法的结构体类型，而self指代此类型的实例。
self 依然有所有权的概念：
- self表示所有权转移到该方法中，这种形式用的很少
- &self表示对类型的不可变借用
- &mut self表示可变借用
self的使用跟函数参数一样，要严格遵守所有权规则。
使用方法代替函数有以下好处：
- 不用在函数签名中重复些类型
- 代码的组织性和内聚性更强，方便代码维护阅读。
方法名允许与字段名相同，主要用于实现getter访问。
rust对于方法接受者使用隐式借用，因此不需要像c或c++一样使用两个不同的运算符来调用方法(. 和 ->)。当object.something()调用方法时，rust会自动为object添加&，&mut或者*以便是object与方法的签名匹配。
定义在impl中但没有self的函数称为关联函数，因为没有self，所以不能使用f.read()的用法调用，因此它是函数而不是方法。（类似java中的静态函数？）
rust 有一个约定俗成的规则，使用new来作为构造器的名称。
使用:: 来调用关联方法，该方法位于结构体的命名空间中，:: 语法用于关联函数和模块创建的命名空间。
同一个struct可以有多个impl定义。
枚举类型也可以实现方法。
用同一功能的函数处理处理不同类型的数据。在不支持泛型的语言中通常需要为每一种类型编写一个函数。
T 是泛型参数，泛型参数可以用任意字母。使用泛型参数前必须对其进行声明：
fn largest<T>(list: &[T]) -> T {}结构体中也可以使用泛型，跟泛型函数类似，使用泛型之前必须声明泛型参数Point.
struct Point<T> {
x: T,
y: T,
}
fn main() {
let integer = Point { x: 5, y: 10 };
let float = Point { x: 1.0, y: 4.0 };
}枚举中也可以使用泛型
enum Option<T> {
Some(T),
None,
}
enum Result<T, E> {
Ok(T),
Err(E),
}方法中也可以使用泛型。
不仅可以定义基于T的方法，还可以针对特定的具体类型来进行方法定义。
Rust泛型是零成本抽象，在编译的时候对每个类型生成各自的代码，损失了编译速度并增大了最终的文件大小。但是好处就是没有性能上的损失。
针对值的泛型，在数组类型中，不同长度的数组其实代表不同的类型，为了解决不同长度数组的问题，引入了
特征定义了一个可以被共享的行为，只要实现了特征，你就能使用该行为（类似于接口）。
定义特征只定义行为看起来是什么样的，而不定义行为具体是什么样的。每一个实现特征的类型都需要具体实现该特征相应的方法，编译器也会确保完全一致。
特征定义可以进行默认实现，也可以override这种实现，默认实现里面可以调用其他未被实现的方法
特征可以作为返回值，并返回一个满足此特征的对象。但是有一个很大的限制，就是只能有一种具体的类型。
通过derive派生特征，派生出来的是rust提供的默认的特征，例如#[derive(Debug)]
当特征作为返回值时，只能有一种类型，为了解决这个问题引入特征对象（Java语言使用的是继承，而rust没有继承）。
可以通过 & 引用或者 Box 智能指针的方式来创建特征对象。
dyn 关键字只用在特征对象的类型声明上，在创建时无需使用 dyn, dynamic 的含义是特征对象的动态分发，与之相对应的就是泛型T，也就是静态分发。
动态分发Box与静态分发Box的区别在于动态分发除了一个指向实际对象的pointer外还有一个vptr指向一个虚拟表，虚表中保存所有可能的实现特征的方法，在真正调用时，先从虚表中找到对应的方法，再执行。
self和Self的区别，self指代当前实例对象，Self指代特征或者方法类型的别名。只有对象安全的特征才可以使用特征对象，特征安全的定义时:
- 所有的方法返回值都不能是Self
- 方法没有任何泛型参数
在特征定义中，可以指定一个type类型，并在方法签名中使用该类型，在实现特征的时候需要指定此类型。虽然相同的功能可以用泛型来实现，但是使用关联类型使程序更可读。
可以让某个特征A使用另一个特征B的功能，类似于interface中的继承，在实现的时候需要同时实现特征A和特征B。
动态数组只能存储相同类型的元素，想存储不同类型的元素可以使用枚举类型或者特征对象。
Vec::new 可以创建一个动态数组。vec![] vec宏也可以创建vector。
更新vector，必须将其声明为mut对象，然后可以使用push方法添加元素到尾部。
Vector元素超出作用域范围后，会被自动删除，删除后，其内部存储的所有内容也会被随之删除。
从vector中读取元素，可以使用下标访问或者get方法，推荐使用get方法，返回值会用Option封装，比较安全。
数组元素的借用遵循借用权使用原则，要么同时存在一个可变借用，或者任意多不可变借用，也就是说如果作用域内vector push过元素，那么在此之前的不可变引用将不能被继续使用。原因在于：数组的大小是可变的，当旧数组的大小不够用时，Rust 会重新分配一块更大的内存空间，然后把旧数组拷贝过来。这种情况下，之前的引用显然会指向一块无效的内存，这非常 rusty —— 对用户进行严格的教育。
一次访问数组元素，可以使用迭代器方式，比用下标的方式更加安全可靠，每次下标访问会触发数组边界检查。可以在迭代的过程中，修改元素的值。
存储键值对，是rust标准库中提供的集合类型。
可以使用new方法来创建,HashMap::new. 使用hashmap需要用use 引入到当前作用域，因为没有被包含在prelude中，而vec和string不需要。
集合类型都是动态的，没有固定额内存大小，因此底层数据都是存储在内存堆上，然后通过栈中的引用类型来访问。K必须用同样的类型，V也是。
如果预先知道KV对的个数，可以使用with_capacity(capacity) 来创建指定大小的HashMap，这样可以避免频繁的内存分类和拷贝，可以提升性能。
使用迭代器配合collect方法可以创建HashMap.
所有权转移和其他的Rust类型没有区别：
- 若类型实现Copy特征，会复制仅HashMap，无所谓所有权
- 如果没有实现Copy特征，所有权转移给HashMap中
如果使用引用类型放入到HashMap中，需要确保该引用的生命周期和HashMap一样久
查询hashmap使用get方法，get方法会返回Option类型，另外取到的值是V的借用，如果不使用借用的话，会发生所有权转移。
基本数值类型可以使用as转换，只能将小类型转换为大类型。
tryInto转换可以拥有完全控制，可以将大类型转换为小类型。try into会尝试进行一次转换，并返回一个Result。
Rust错误主要分两类：
- 可恢复错误，只会影响用户操作进程，不会影响全局稳定性，用Result<T, E>用户可恢复错误
- 不可恢复错误，对系统是致命的。用panic! 用于不可恢复错误。
panic! 宏时，程序会打印一个错误信息，展开报错点往前的函数调用堆栈，然后退出程序。
如果时main线程panic，则程序会终止，子线程panic不会导致程序结束。当你确切知道程序是正确的，可以使用panic，panic 触发方式更简单。
Result<T, E> 是一个枚举类型，T代表成功时存入正确的值，存放方式时Ok(T)，e代表存入的是错误值，存放方式是Err(E).
Result 的unwrap 方法如果有值就取出来，没有值直接panic。expect也会panic，但是会带上自定义的错误信息，相当于重载了函数。
错误传播，涉及十几层函数调用的，需要将错误层层上传给上层函数来处理，这时可以使用问号？。问号使用等价于match，match成功返回值，match失败返回错误。问号还可以链式调用。
问号操作还可以用户Option的返回，Option通过？返回None值(满足条件返回正常值并继续，不满足条件直接返回None)。注意，只有返回值同样是Option 并且具备正常和异常两种情形才能使用。
和其他语言一样，rust提供相应的模块概念用于代码的组织管理：
- 项目Packages，一个cargo提供的feature，用于构建，测试和分享包
- 包Crate，由多个模块组成的树形结构，可以作为三方库进行分发，也可以生成可执行文件来运行
- 模块Module，可以一个文件多个模块，也可以一个文件一个模块，模块是真实项目的代码组织单元。
概念很容易搞混，crate是一个独立的可编译单元，编译之后生成一个可执行文件或者一个库。
package本身是一个项目，包含独立的Cargo.toml 文件，可以包含多个Crate包。只能包含一个库library类型的包。
用cargo new创建出来的是一个Package，而其中的包名正好和package名称相同，所有容易搞混。真实项目中典型的package会包含多个二进制包，放在src/bin下，每个文件都是独立的二进制包，同时存在一个库包src/lib.rs
- 唯一库包：src/lib.rs
- 默认二进制包：src/main.rs，编译后生成的可执行文件与 Package 同名
- 其余二进制包：src/bin/main1.rs 和 src/bin/main2.rs，它们会分别生成一个文件同名的二进制可执行文件
- 集成测试文件：tests 目录下
- 基准性能测试 benchmark 文件：benches 目录下
- 项目示例：examples 目录下
模块是代码的构成单元（类比java的一个包）。
- 使用mod关键字来创建新模块，后面紧跟模块名称
- 模块可以嵌套
- 模块中可以定义各种Rust类型，例如函数，结构体枚举，特征等
- 所有模块均定义在同一个文件中。
使用模块可以将我们的相关功能组织在一起，通过一个名称来说明为什么被组织在一起，方便他人使用。
模块路径每一层用 :: 分割，绝对路径指包根（main.rs lib.rs)crate root 开始，路径名以包名或者crate开头 相对路径，以当前模块开始，以self super或者当前模块标志作为开头。
代码可见性：模块不仅对组织代码很有用，还能定义代码的私有化边界。rust出于安全考虑，默认情况下所有的类型都是私有化的，包括函数，方法，结构体，枚举，变量，连模块本身也是私有化的。
父模块无法访问子模块的私有项，子模块可以访问父模块，以及父父模块的私有项。
pub关键字，类似于public或者go语言中的首字母大写，用来控制模块和模块中指定项对外的可见性。
super 引用模块相当于文件系统的上一层../
pub结构体和枚举的默认可见性，结构体pub但是所有字段依旧私有，枚举pub字段对外可见。
模块与文件分离，实现是在与模块同名的文件中，而定义则是在lib.rs 中。
绝对路径引入模块，使用use和绝对路径的方式将模块引入当前作用域。
避免同名引用，可以使用模块::函数的方法来具体指定，也可以使用as 进行别名引用（go有类似功能）。
引入项再导出，可以将引入进来的模块重新再公开（在use前加入pub）
使用第三方包的时候，可以修改Cargo.toml文件的dependencies区域，然后就是在代码中use即可
搜索地方放包可以在crates.io 或者lib.rs 中检索使用，查找包更推荐lib.rs
受限可见性语法：
- pub 意味着可见性无任何限制
- pub(crate) 表示在当前包可见
- pub(self) 在当前模块可见
- pub(super) 在父模块可见
- pub(in ) 表示在某个路径代表的模块中可见，其中 path 必须是父模块或者祖先模块
Rust中的注释分为三类：
- 代码注释，说明某一块代码的功能。
- 文档注释，支持markdown，对项目描述，公共api等功能进行介绍
- 包和模块注释（属于文档注释的一种），主要说明模块和包的功能，方便用户迅速了解项目。
行注释和块注释与其他语言一致。
文档行注释 /// 文档块注释/** ... */
- 文档注释需要位于lib类型的包中，例如lib.rs
- 文档注释使用markdown语法
- 被注释的对象使用pub对外可见
使用cargo doc可以直接生成html文件，放入到target/doc目录下，使用cargo doc --open 命令，可以生成文档之后自动在浏览器打开。
常用的文档标题
- '#Example' 表示例子
- "#Panics" 函数可能出现的异常情况
- "#Errors" 函数可能出现的错误
除了函数，结构体等注释，还可以给包和模块添加注释，需要注意的是注释要添加在包和模块的最上方
包级别的注释也分两种 行注释//! 块注释/*! ... */
文档测试（Doc Test），Rust允许我们在文档注释中写入单元测试的用例。
print! println! format! 都可以用来进行格式化输出。
{}和{:?}是格式化占位符， 无需为特定类型指定特定占位符，而是统一使用{} 来代替
区别：
- {} 适用于实现了Display特征的类型，用来输出格式化文本
- {:?}适用于实现了Debug特征的类型，用于调试场景。
位置参数: 使用{1}等格式，可以使用指定位置的参数代替占位符
// println!("{0}, this is {1}. {1}, this is {0}", "Alice", "Bob");
具名参数: 使用{argument}的格式，需要注意，具名参数必须放到不带名称的参数后面.
格式化参数，可以指定宽度{:5}，字符串填充{:05}，对齐{:<}，精度{:.2}，进制{:#x}, 指数{:2e}，指针{:p}