Rust 入门之函数和注释实例详解

目录

• 写在前面
• 函数
• 参数
• 语句和表达式
• 返回值
• 注释

写在前面

今天我们来学习 Rust 中的函数，最后会捎带介绍一下如何在 Rust 中写注释。也是比较轻量级的一节，大家快速过一下即可。

函数

函数本身是各个语言都支持的类型，我们此前已经多次使用 fn main() 这个函数来承载业务逻辑，fn 可以用来声明一个函数，而 main 函数跟其他语言一样，可以理解为程序启动的【起点】，一切逻辑从这里开始。

Rust 本身的命名规范是【snake case】，即下划线 + 小写，这个其实各个语言都有自己规范，分清楚环境即可。

fn main() {
    println!("Hello, world!");
    another_function();
}
fn another_function() {
    println!("Another function.");
}

这里的 another_function 就是个没有入参，没有出参的函数，命名遵循 snake case，很好理解。

Rust 中的函数跟其他语言是一样的，用 fn 来声明，后面加上函数名，小括号里面可以放入参，之后可以定义出参，最后用花括号来承载函数体。调用函数也不复杂，函数名后面跟上小括号+参数即可，注意 scope 就行，这里是因为我们的 another_function 就在当前包下，所以直接就那来调用。调用的时候要保证【函数所在的 scope 是对 caller 可见】的即可。

我们在 rust-learn 项目下通过 cargo new functions 新建一个项目，试一下上面的代码：

$ cargo run
===============================
   Compiling functions v0.1.0 (/Users/ag9920/go/src/github.com/ag9920/rust-learn/functions)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.76s
     Running `target/debug/functions`
Hello, world!
Another function.

另外需要强调一点，Rust 文件内函数定义并不要求顺序，只要定义在 scope 内就能解析，比如 main 函数先于 another_function 定义是没问题的。

参数

还是基于我们此前的 another_function，我们尝试加一下入参，看看应该怎么做：

fn main() {
    another_function(5);
}
fn another_function(x: i32) {
    println!("The value of x is: {x}");
}

执行过后，结果如下：

$ cargo run
===============================
   Compiling functions v0.1.0 (/Users/ag9920/go/src/github.com/ag9920/rust-learn/functions)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.62s
     Running `target/debug/functions`
The value of x is: 5

此时 another_function 增加了一个参数 x，我们声明其类型为 i32。在 main 函数中调用的时候，传入我们的参数 5，最后被打印出来。

可能有的地方会特意提一下这两个概念：

• 形参：是在定义函数时使用的参数，目的是用来接收调用该函数时传进来的实际参数，即 parameter；
• 实参：是在调用时传递给函数的参数，即 arguments。

但通常说起来的时候我们不太区分，对我们来说统一叫【参数】即可。

上面示例中，我们定义入参是这样的：fn another_function(x: i32)。

这里【冒号 + 空格 + 类型】的写法我们已经见过很多次了，那能不能不带类型呢？我直接写个 fn another_function(x)，具体格式留给编译器来推断 ok 不？

在 Rust 中这件事是不 ok的，按照规范，对于每个入参你都必须清晰地指明【类型】，这样编译器也省事，报错时也能更精准给出相关判断。如果我们需要多个入参，用【逗号】分隔即可：

fn main() {
    print_labeled_measurement(5, 'h');
}
fn print_labeled_measurement(value: i32, unit_label: char) {
    println!("The measurement is: {value}{unit_label}");
}

执行结果如下：

$ cargo run
========================
  Compiling functions v0.1.0 (/Users/ag9920/go/src/github.com/ag9920/rust-learn/functions)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.87s
     Running `target/debug/functions`
The measurement is: 5h

语句和表达式

Rust 本身是一个基于表达式的语言，所以这两个概念我们先区分一下，语句（statements)，表达式（expressions）是什么区别？

Statements are instructions that perform some action and do not return a value. Expressions evaluate to a resulting value.

简单说，就是看有没有【返回值】，无返回值的是语句，有返回值的是表达式，表达式可以是一个语句的组成部分。

举个例子：let y = 6; 这就是一个【语句】，而 6 就是一个【表达式】，在 Rust 中你是不能做 let x = (let y = 6); 这样的操作的，因为括号里面的部分是个语句，语句没有返回值，那么该拿什么给 x 赋值呢？

所以，不像其他语言，可能允许类似 x = y = 6，这样让 x 和 y 都赋值了 6。Rust 是不允许这样的。

fn main() {
    let y = {
        let x = 3;
        x + 1
    };
    println!("The value of y is: {y}");
}

比如上面这个案例，在花括号这个 scope 中，我们定义了 x 变量，将其赋值为 3，然后将 x+1 这个表达式返回，所以 y 被赋值为 4。

花括号里面的部分就是一个表达式，返回了 4 。注意 x + 1 的结尾没有分号，这也是表达式的特征。这里千万不能加分号，要想清楚。如果你想用一个表达式返回，就不加分号。加了之后变成了语句，但也不会返回什么东西。

Rust 函数体则是由一系列【语句】+ 默认可选的一个【表达式】组成。为什么是可选的？因为类似我们前面的函数，没有返回值，不需要最后的这个【表达式】。

返回值

Rust 是不支持命名返回值的（这一点跟 Golang 有所不同），函数定义出参的部分需要用【箭头符号】显式地声明。

不像很多函数要求显式的 return 返回值，Rust 默认会返回最后的表达式的值。当然我们如果想 early return 也是 ok的，但大多数函数不会写 return 这个关键字，而是隐式地返回最后一个表达式。我们来看一个例子：

fn five() -> i32 {
    5
}
fn main() {
    let x = five();
    println!("The value of x is: {x}");
}

这里的 five 函数非常简单，只有一个 5 作为表达式返回，不需要 return。

这是完全合法的 Rust 函数，出参只有一个 i32。我们加上入参，再看一个例子：

fn main() {
    let x = plus_one(5);
    println!("The value of x is: {x}");
}
fn plus_one(x: i32) -> i32 {
    x + 1
}

此时我们有一个 i32 入参，也有一个 i32 出参，函数体是一个简单的表达式 x + 1。运行上面代码打印的结果是 The value of x is: 6，符合预期。

我们试试给 x + 1 后面加上个分号看看：

fn main() {
    let x = plus_one(5);
    println!("The value of x is: {x}");
}
fn plus_one(x: i32) -> i32 {
    x + 1;
}

此时运行结果果然报错（这个不是运行时报错，是编译阶段识别的）

$ cargo run
====================
   Compiling functions v0.1.0 (/Users/ag9920/go/src/github.com/ag9920/rust-learn/functions)
error[E0308]: mismatched types
 --> src/main.rs:7:24
  |
7 | fn plus_one(x: i32) -> i32 {
  |    --------            ^^^ expected `i32`, found `()`
  |    |
  |    implicitly returns `()` as its body has no tail or `return` expression
8 |     x + 1;
  |          - help: remove this semicolon
For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.
error: could not compile `functions` due to previous error

问题在于，plus_one 说了会有返回值 i32，但到最后也没发现【表达式】，此时 Rust 默认会返回 () 一个空的 tuple（我们上一节讲过，这个叫 unit），所以报错叫做【 mismatched types】，而不是类似【no return value】，这里是不是就理解了？

没有返回值的函数，本质上是返回了一个 unit：

// Functions that "don't" return a value, actually return the unit type `()`
fn fizzbuzz(n: u32) -> () {
    if is_divisible_by(n, 15) {
        println!("fizzbuzz");
    } else if is_divisible_by(n, 3) {
        println!("fizz");
    } else if is_divisible_by(n, 5) {
        println!("buzz");
    } else {
        println!("{}", n);
    }
}

问题又来了，那 Rust 能不能支持多个出参呢？类似 Golang 中的：

func addsub(x, y int) (int, int) {
    return x + y, x - y
}

其实 Rust 对这个事情的解决方案就是我们已经见过多次的 tuple：

fn addsub(x: isize, y: isize) -> (isize, isize) {
    (x + y, x - y)
}
fn my_func() -> (u8, bool) {
    (1, true)
}

圆括号千万不能少，记住我们 return 的是个 tuple，不是多个单独的值。

这里有一个可运行的 online 示例，大家可以复习一下 tuple，结合多个返回值体会一下：

fn swap(x: i32, y: i32) -> (i32, i32) {
    return (y, x);
}
fn main() {
    // return a tuple of return values
    let result = swap(123, 321);
    println!("{} {}", result.0, result.1);
    // destructure the tuple into two variables names
    let (a, b) = swap(result.0, result.1);
    println!("{} {}", a, b);
}

注释

注释其实比较简单，我们快速提一下。

Rust 的行注释就是常见的 // 双斜杠，如果一行放不下，需要多行的话，也需要在每一行前面加.

fn main() {
    // I'm feeling lucky today
    let lucky_number = 7;
}

文档注释有些许的区别，这里需要用 /// 三斜杠，这样能够辅助生成 HTML 文档。

/// Adds one to the number given.
///
/// # Examples
///
/// ```
/// let arg = 5;
/// let answer = my_crate::add_one(arg);
///
/// assert_eq!(6, answer);
/// ```
pub fn add_one(x: i32) -> i32 {
    x + 1
}

以上就是Rust 入门之函数和注释实例详解的详细内容，更多关于Rust 函数注释的资料请关注我们其它相关文章！