一元運算符

顧名思義，一元操作符是專門對一個 Rust 元素進行操作的運算符，主要包括以下幾個：

• - ：取負(fù)，專門用于數(shù)值類型。實現(xiàn)了 std::ops::Neg。
• * ：解引用。實現(xiàn)了 std::ops::Deref 或 std::ops::DerefMut。
• ! ：取反。例如 !false 相當(dāng)于 true。有意思的是，如果這個操作符對數(shù)字類型使用，會將其每一位都置反！也就是說，對一個 1u8 進行 ! 操作，將得到一個 254u8。實現(xiàn)了 std::ops::Not。
• & 和 &mut ：租借，borrow。向一個 owner 租借其使用權(quán)，分別租借一個只讀使用權(quán)和讀寫使用權(quán)。

二元運算符

算數(shù)操作符

• + ：加法。實現(xiàn)了 std::ops::Add。
• -：減法。實現(xiàn)了 std::ops::Sub。
• * ：乘法。實現(xiàn)了 std::ops::Mul。
• / ：除法。實現(xiàn)了 std::ops::Div。
• % ：取余。實現(xiàn)了 std::ops::Rem。

位運算符

• & ：與操作。實現(xiàn)了 std::ops::BitAnd。
• | ：或操作。實現(xiàn)了 std::ops::BitOr。
• -^ ：異或。實現(xiàn)了 std::ops::BitXor。
• << ：左移運算符。實現(xiàn)了 std::ops::Shl。
• >> ：右移運算符。實現(xiàn)了 std::ops::Shr。

惰性 boolean 運算符

邏輯運算符有三個，分別是 &&、||和!。其中前兩個叫做惰性 boolean 運算符，之所以叫這個名字，是因為在 Rust 中也會出現(xiàn)其他類 C 語言的邏輯短路問題，所以取了這么一個名字。其作用和 C 語言里的一模一樣。不過不同的是，Rust 里這個運算符只能用在 bool 類型上。

比較運算符

比較運算符實際上也是某些 trait 的語法糖，不過比較運算符所實現(xiàn)的 trait 只有2個：std::cmp::PartialEq和 std::cmp::PartialOrd。

其中，==和!= 實現(xiàn)的是 PartialEq，<、>、>= 和 <=實現(xiàn)的是 PartialOrd。

標(biāo)準(zhǔn)庫中，std::cmp 這個 mod 下有4個 trait，而且直觀來看 Ord 和 Eq 豈不是更好？但 Rust 對于這4個 trait 的處理是很明確的。因為在浮點數(shù)有一個特殊的值叫 NaN，這個值表示未定義的一個浮點數(shù)。在 Rust 中可以用0.0f32 / 0.0f32來求得其值，這個數(shù)是一個都確定的值，但它表示的是一個不確定的數(shù)，那么NaN != NaN 的結(jié)果是啥？標(biāo)準(zhǔn)庫告訴我們是 true。但這么寫有不符合Eq定義里的total equal（每位一樣兩個數(shù)就一樣）的定義。因此有了 PartialEq這么一個定義，NaN 這個情況就給它特指了。

為了普適的情況，Rust 的編譯器就選擇了PartialOrd 和PartialEq來作為其默認(rèn)的比較符號的trait。

類型轉(zhuǎn)換運算符

這個看起來并不算個運算符，因為它是個單詞 as。就是類似于其他語言中的顯示轉(zhuǎn)換了。

fn avg(vals: &[f64]) -> f64 {
    let sum: f64 = sum(vals);
    let num: f64 = len(vals) as f64;
    sum / num
}

重載運算符

上面說了很多 trait，就是為了運算符重載。Rust 是支持運算符重載的。更詳細的部分，會在后續(xù)章節(jié)中介紹。這是一個例子：

use std::ops::{Add, Sub};

\#[derive(Copy, Clone)]
struct A(i32);

impl Add for A {
    type Output = A;
    fn add(self, rhs: A) -> A {
        A(self.0 - rhs.0)
    }
}

impl Sub for A {
    type Output = A;
    fn sub(self, rhs: A) -> A{
        A(self.0 + rhs.0)
    }
}

fn main() {
    let a1 = A(10i32);
    let a2 = A(5i32);
    let a3 = a1 + a2;
    println!("{}", (a3).0);
    let a4 = a1 - a2;
    println!("{}", (a4).0);
}

    Finished debug [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.0 secs
     Running `yourpath\hello_world\target\debug\hello_world.exe`
5
15

格式化字符串

Rust 采取了一種類似 Python 里面 format 的用法，其核心組成是5個宏和兩個 trait ：
format!、format_arg!、print!、println!、write！ 和 Debug、Display。

之前在 hello_world 里已經(jīng)使用了 print!或者 println!這兩個宏，但是最核心的是 format!，前兩個宏只不過是將format!的結(jié)果輸出到 console 而已。

先來分析一個format!的應(yīng)用：

fn main() {
    let s = format!("今天是{0}年{1}月{2}日, {week:?}, 氣溫{3:>0width$} ~ {4:>0width$} 攝氏度。",
        2016, 11, 24, 3, -6, week = "Thursday", width = 2);

    print!("{}", s);
}

可以看到，format!宏調(diào)用的時候參數(shù)可以是任意類型，而且可以 position 參數(shù)和 key-value 參數(shù)混合使用。但要注意一點，key-value 的值只能出現(xiàn)在 position 值之后并且不占用 position。比如把上面的代碼改動一下：

fn main() {
    let s = format!("今天是{0}年{1}月{2}日, {week:?}, 氣溫{3:>0width$} ~ {4:>0width$} 攝氏度。",
        2016, 11, 24, week = "Thursday", 3, -6, width = 2);

    print!("{}", s);
}

這樣將會報錯：

  Compiling hello_world v0.1.0 (yourpath/hello_world)
error: expected ident, positional arguments cannot follow named arguments
 --> main.rs:3:42
  |
3 |         2016, 11, 24, week = "Thursday", 3, -6, width = 3);
  |                                          ^

error: aborting due to previous error

error: Could not compile `hello_world`.

還需要注意的是，參數(shù)類型必須要實現(xiàn)std::fmtmod 下的某些 trait。比如原生類型大部分都實現(xiàn)了 Display 和 Debug這兩個宏，整數(shù)類型還額外實現(xiàn)了Binary，等等。

可以通過 {:type} 的方式取調(diào)用這些參數(shù)。比如：

format!(":b", 2); // 調(diào)用 `Binary` trait

format!(":?", "hello"); // 調(diào)用 `Debug`

如果 type 為空的話默認(rèn)調(diào)用 Display。

冒號 : 后面還有更多參數(shù)，比如上面代碼中的{3:>0wth$}和 {4:>0wth$}。首先 > 是一個語義，它表示的是生成的字符串向右對齊，于是上面的代碼得到了003 和 -06這兩個值。與之相對的還有向左對齊 <和居中 ^。

接下來0是一種特殊的填充語法，他表示用 0 補齊數(shù)字的空位，而 wth& 表示格式化后的字符串長度。它可以是一個精確的長度數(shù)值，也可以是一個以$為結(jié)尾的字符串，$前面的部分可以寫一個 key 或者一個 position。

還要注意的是，在 wth 和 type 之間會有一個叫精度的區(qū)域，他們的表示通常是以 . 開始的，比如.4 表示小數(shù)點后4位精度。最讓人糟心的是，任然可以在這個位置引用參數(shù)，只需要個上面 wth 一樣，用.N$來表示一個 position 的參數(shù)，只是就是不能引用 key-value 類型的。比如：

fn main() {
    // Hello {arg 0 ("x")} is {arg 1 (0.01) with precision specified inline (5)}
    println!("Hello {0} is {1:.5}", "x", 0.01);

    // Hello {arg 1 ("x")} is {arg 2 (0.01) with precision specified in arg 0 (5)}
    println!("Hello {1} is {2:.0$}", 5, "x", 0.01);

    // Hello {arg 0 ("x")} is {arg 2 (0.01) with precision specified in arg 1 (5)}
    println!("Hello {0} is {2:.1$}", "x", 5, 0.01);
}

將輸出：

Hello x is 0.01000
Hello x is 0.01000
Hello x is 0.01000

這一位還有一個特殊的用法，那就是 .*，它不表示一個值，而是表示兩個值。第一個值表示精確的位數(shù)，第二個值標(biāo)表示這個值本身。例如：

fn main() {
    // Hello {next arg ("x")} is {second of next two args (0.01) with precision
    //                          specified in first of next two args (5)}
    println!("Hello {} is {:.*}",    "x", 5, 0.01);

    // Hello {next arg ("x")} is {arg 2 (0.01) with precision
    //                          specified in its predecessor (5)}
    println!("Hello {} is {2:.*}",   "x", 5, 0.01);

    // Hello {next arg ("x")} is {arg "number" (0.01) with precision specified
    //                          in arg "prec" (5)}
    println!("Hello {} is {number:.prec$}", "x", prec = 5, number = 0.01);
}

這個例子將輸出：

Hello x is 0.01000
Hello x is 0.01000
Hello x is 0.01000

可以在標(biāo)準(zhǔn)庫文檔查看更多format! 的說明。

到此這篇關(guān)于Rust 運算符的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Rust 運算符內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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