2024年06月09日

rust

by smallnest

Rust tips #41 ~ #60

Tip #41

类似于 Go 语言中的通道（Go 的 channel），Rust 中的 std::sync::mpsc 提供了一种线程间安全地读写数据的机制:

use std::sync::mpsc;
use std::thread;
fn main() {
    let (tx, rx) = mpsc::channel();
    thread::spawn(move || {
        let val = String::from("hi");
        tx.send(val).unwrap();
    });
    let received = rx.recv().unwrap();
    println!("Got: {}", received);
}

在这个例子中，我们创建了一个通道，然后在一个线程中发送了一个字符串。在主线程中，我们等待接收这个字符串并打印它。

Tip #42

希望在编码过程中，让编译器和代码检查工具实时地指出并协助解决出现的问题吗？

不妨试试Bacon

Tip #43

除了标准库中的 std::HashMap，Rust 还为特定场景提供了其他哈希表变体：

IndexMap（indexmap 库）：保持键的插入顺序。
BTreeMap（位于 std::collections）：按照键的排序顺序维护元素。
DashMap（dashmap 库）：无锁并发散列映射，适用于并发或多线程代码。

Tip #44

使用 actix_web 的 Rust 网页服务器，具备静态文件服务功能，并默认将请求路由到 index.html。几乎和 JavaScript 一样简单,对吗？

Tip #45

对于想要极度优化代码的你们，这里有一个有趣的小知识：

std::hint 允许你告诉编译器某个布尔表达式很可能是真的，从而启用优化的分支预测：

use std::hint::likely;
fn main() {
    let x = 42;
    if likely(x > 0) {
        println!("x is positive");
    } else {
        println!("x is not positive");
    }
}

Tip #46

你是否曾被 PartialEq 和 Eq 这两个 #trait搞晕过？这里有一个快速概览：

PartialEq：通过 eq 方法实现（不要与 Eq 混淆！），它启用了相等性（==）检查。如果项目不可比较，则 eq 返回 false。
Eq：一个没有自己方法的“标记Trait”。它告诉编译器所有元素都可以进行等价比较，并确保等价关系是自反的、对称的和传递的。

Tip #47

一些避免使用可怕的clone()方法的策略包括：

向只读函数传递借用（&）时使用引用
利用 Rc<T> 或 Arc<T> 来共享所有权
实现 Copy 特性（类似 C 语言中的 memcpy）
使用 Cow<T>（写时复制）来半自动管理复制过程

Tip #48

Rust 在处理线程和读取它们的返回值方面真正大放异彩的一个例子是，这看起来比许多其他语言做起来要简单得多。下面是一个处理两个线程结果的简单示例：

use std::thread;
fn main() {
    let handle1 = thread::spawn(|| 1);
    let handle2 = thread::spawn(|| 2);
    let result1 = handle1.join().unwrap();
    let result2 = handle2.join().unwrap();
    println!("Result: {}", result1 + result2);
}

Tip #49

使用 Rayon 库对 for 循环进行简单并行化，只需添加导入并使用 Rayon 提供的 .par_iter() 并行迭代器。

该代码用于统计大于0的元素。预期的加速效果大约为 X 倍，其中 X 代表你拥有的 CPU 核心数量：

use rayon::prelude::*;
fn main() {
    let numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
    let count = numbers.par_iter().filter(|&x| x > 0).count();
    println!("Count: {}", count);
}

Tip #50

如果你正在调试你的迭代器，并且只想测试数据的一个子集，你可以使用 myvec.iter().take(N) 来仅对前 N 个元素进行操作。

或者，你也可以对输入进行切片：&myvec[0..N].iter()

Tip #51

在迭代器中对一列可选值（Option）使用 map() 感到棘手？

filter_map() 巧妙地处理了这个问题，它会忽略 None 值，只处理 Some() 值：

fn main() {
    let numbers = vec![Some(1), None, Some(3), None, Some(5)];
    let sum: i32 = numbers.iter().filter_map(|&x| x).sum();
    println!("Sum: {}", sum);
}

Tip #52

Fn、FnMut 和 FnOnce 分别是什么？这些是用于将闭包作为函数参数传递的特殊trait。

Fn：不修改环境的闭包
FnMut：可以修改环境
FnOnce：运行一次并消耗环境

这里有一个展示 FnMut trait实际运用的例子：

fn main() {
    let mut x = 5;
    let mut add = |y| x += y;
    add(5);
    println!("x: {}", x); // 输出: x: 10
}

Tip #53

继续探讨“核心”或“系统” trait的主题，Drop trait非常有趣：任何超出作用域的数据类型都会自动调用Drop()。因此，如果你实现了Drop()，就可以在需要时执行自定义的清理操作。

Tip #54

在使用异步 Rust 开发时，如果需要执行两个（不相关）任务，你可以使用来自 futures #库的 join! 宏并行地调度它们。相比于依次调用 .await，这样做可以更高效：

use futures::join;
async fn task1() -> u32 {
    42
}
async fn task2() -> u32 {
    24
}
#[tokio::main]
async fn main() {
    let (result1, result2) = join!(task1(), task2());
    println!("Result: {}", result1 + result2);
}

Tip #55

我深入探索了 Rust 中声明式宏的世界。第一步是要理解基本语法……这确实很难用文字描述，所以我制作了一张（希望是有教育意义的）图片，涵盖了基础知识：

Tip #56

在上一条的宏话题基础上，今天我探讨了10个匹配器加上上次帖子中遗漏的 "ident" 匹配器。来看看这张展示了每个匹配器的示例的网格图吧：

Tip #57

在 Rust 中，你可以实现在三个主要位置编写测试：

作为文档的一部分（doctest）
代码下方的嵌入式测试（#[cfg(test)]属性包裹）
外部的测试文件夹中

👉 通过执行 "cargo test" 来运行测试

Tip #58

Rust 的类型系统允许我们定义“标记类型”，这些可以仅仅是带有名字的结构体，用来为特定类型编码元数据。以下是一个使用标记结构体示例，表示一个文档结构体可以处于 "草稿" 或 "已发布" 状态：

// Marker structs representing states
struct Draft;
struct Published;
// The Document struct, parameterized by its state
struct Document<State> {
    content: String,
    _state: std::marker::PhantomData<State>,
}
impl Document<Draft> {
    // Constructor for a new draft document
    fn new(content: String) -> Document<Draft> {
        Document {
            content,
            _state: std::marker::PhantomData,
        }
    }
    // Review the document
    fn review(self) -> Document<Published> {
        Document {
            content: self.content,
            _state: std::marker::PhantomData,
        }
    }
}
impl Document<Published> {
    // Publish the document
    fn publish(self) {
        println!("Publishing document: {}", self.content);
    }
}