4.2 数据类型与类型推断
Rust 是一门强类型语言，每个值都必须有一个明确的类型。Rust 的静态类型系统在编译期对代码进行严格检查，从而避免运行时错误。同时，Rust 也支持类型推断，大多数情况下可以省略显式标注类型。本节将介绍 Rust 的基本数据类型、复合类型及其类型推断机制。
4.2.1 标量类型
标量（scalar）类型表示一个单一的值，Rust 中的标量类型有以下四种：
1. 整型（Integer）
Rust 提供了有符号（i）和无符号（u）的整型，支持多种位宽。
| 类型 | 描述 | 范围 |
|---|---|---|
i8 | 8 位有符号整数 | -128 到 127 |
u8 | 8 位无符号整数 | 0 到 255 |
i16 | 16 位有符号整数 | -32,768 到 32,767 |
u16 | 16 位无符号整数 | 0 到 65,535 |
i32 | 32 位有符号整数 | -2,147,483,648 到 2,147,483,647 |
u32 | 32 位无符号整数 | 0 到 4,294,967,295 |
i64 | 64 位有符号整数 | -2⁶³ 到 2⁶³-1 |
u64 | 64 位无符号整数 | 0 到 2⁶⁴-1 |
isize | 有符号整数，平台相关 | 根据架构（32 位或 64 位） |
usize | 无符号整数，平台相关 | 根据架构（32 位或 64 位） |
示例：整型使用
fn main() {
let x: i32 = 42; // 显式声明类型
let y = 255u8; // 使用后缀标注类型
println!("x = {}, y = {}", x, y);
}
2. 浮点型（Floating-Point）
Rust 提供两种浮点类型：
f32: 32 位单精度浮点数f64: 64 位双精度浮点数（默认类型）
示例：浮点数
fn main() {
let pi: f64 = 3.141592653589793;
let e = 2.71828f32; // 使用后缀标注类型
println!("pi = {}, e = {}", pi, e);
}
3. 布尔型（Boolean）
布尔类型表示真或假，类型名为 bool。
示例：布尔值
fn main() {
let is_rust_fun = true;
let is_too_hard: bool = false;
println!("Rust 好玩吗？{}", is_rust_fun);
}
4. 字符型（Character）
Rust 的字符类型为 char，表示一个 Unicode 字符（4 个字节）。
示例：字符
fn main() {
let c = '😊';
let letter: char = 'R';
println!("字符: {}, 字母: {}", c, letter);
}
4.2.2 复合类型
复合类型可以将多个值组合在一起，主要包括元组（Tuple）和数组（Array）。
1. 元组（Tuple）
元组可以包含不同类型的多个值。
示例：元组
fn main() {
let tuple: (i32, f64, char) = (42, 3.14, 'R');
let (x, y, z) = tuple; // 解构
println!("元组: x = {}, y = {}, z = {}", x, y, z);
}
2. 数组（Array）
数组是固定大小的同类型值的集合。数组的长度在编译期固定。
示例：数组
fn main() {
let numbers: [i32; 3] = [1, 2, 3];
let repeated = [0; 5]; // 创建一个全为 0 的数组，长度为 5
println!("第一个元素: {}, 长度: {}", numbers[0], numbers.len());
}
4.2.3 类型推断
Rust 的编译器拥有强大的类型推断能力，可以根据上下文自动推导变量类型。通常情况下，开发者可以省略显式的类型标注。
示例：类型推断
fn main() {
let x = 42; // 推断为 i32
let y = 3.14; // 推断为 f64
let z = 'R'; // 推断为 char
println!("x = {}, y = {}, z = {}", x, y, z);
}
4.2.4 类型转换
Rust 不支持隐式类型转换，需要显式地进行类型转换。
示例：类型转换
fn main() {
let x: i32 = 10;
let y: f64 = x as f64 + 2.5; // 显式转换
println!("结果: {}", y);
}
4.2.5 小结
Rust 的数据类型系统结合了静态类型检查和灵活的类型推断能力，确保代码安全性和高效性。掌握标量类型、复合类型及类型转换机制，是深入学习 Rust 编程的基础。
在下一节中，我们将探讨 Rust 中的运算符和表达式，了解如何在程序中执行各种操作。
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