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学习笔记五——Rust 控制流全解析

news 来源：原创 2025/9/14 3:35:47

📚 目录

什么是控制流？Rust 有什么特别？
if 表达式完整语法
loop / while / for 三种循环写法
match 表达式 + _ 通配符深入解释
if let 表达式用法与场景
Option、Some、None 全面通俗讲解
- "Tom" 和 "Tom".to_string() 有啥本质区别？
- 什么叫“你需要完整拥有这个字符串”？
总结：从语法到思想的控制流精通路线

1️⃣ 什么是控制流？Rust 又有什么不同？

控制流就是**程序根据情况“怎么走”**的能力。

在 Rust 中，控制流不只是控制路径，更是表达式，也就是说，大部分结构都能返回值，不是单纯“执行一下就完了”。

2️⃣ `if` 表达式语法（可以返回值！）

let score = 75;let result = if score >= 60 {"及格"
} else {"不及格"
};println!("成绩是：{}", result);

✅ Rust 中 if 是表达式，意思是它有返回值，能被赋值。

注意：if 和 else 返回的值必须是相同类型！

3️⃣ 循环语法：loop / while / for

🔁 `loop`（死循环 + 可返回值）

let mut count = 0;let result = loop {count += 1;if count == 3 {break count * 2;}
};
println!("结果：{}", result); // 输出：6

🔁 `while`（条件成立就循环）

let mut n = 3;while n > 0 {println!("倒数：{}", n);n -= 1;
}

🔁 `for`（遍历范围或集合）

for i in 1..4 {println!("{}", i); // 输出 1, 2, 3（不含4）
}let names = vec!["Tom", "Amy"];
for name in names {println!("你好，{}", name);
}

4️⃣ `match` 表达式 + `_` 通配符的真正含义

基本用法

let score = 45;let level = match score {90..=100 => "优秀",60..=89 => "及格",_ => "不及格",  // 通配符：兜底处理
};println!("成绩等级：{}", level);

❓ `_` 是什么？

_ 是一个“通配符”，意思是：“不管其他是什么，统统算进来”；
它在 match 中的作用相当于 JavaScript 的 default、Python 的 else 分支；
Rust 的 match 要求你必须穷举所有可能的分支，所以 _ 是一个通用的“兜底方案”。

✅ _ 的本质含义是：“我不关心这个值具体是多少，你只管来了就处理成这样。”

示例：也可以只打印

match day {1 => println!("星期一"),2 => println!("星期二"),_ => println!("其他天"),  // 不管你是3、4、99、9999，全算“其他”
}

5️⃣ `if let`：只匹配一种情况的快捷方式

原始 `match` 写法

let name = Some("Tom".to_string());match name {Some(n) => println!("名字是：{}", n),None => println!("没有名字"),
}

`if let` 简写版本

if let Some(n) = name {println!("名字是：{}", n);
} else {println!("没有名字");
}

✅ 适合只关注 Some(x) 一种情况的时候，更加清爽！

6️⃣ Option / Some / None 的原理与通俗解释

❓ 为什么需要 `Option`？

在 C/Java 中，很多人因为空指针（null）访问导致崩溃。Rust 不允许出现“空值”，而是用 Option<T> 来明确告诉你：这个值可能有，可能没有！

let name: Option<String> = Some("Tom".to_string());
let nickname: Option<String> = None;

✅ Option 是啥？

enum Option<T> {Some(T), // 有值None     // 没值
}

你必须显式处理这两种情况，编译器才放行。这就是 Rust 保证“安全”的核心手段！

❗ 为什么 `Some("Tom")` 报错？

看起来没毛病吧？

let name: Option<String> = Some("Tom"); // ❌ 报错

我们拆开来看：

写法	类型	属于谁
`"Tom"`	`&str`	静态字符串切片（不可变引用）
`"Tom".to_string()`	`String`	有所有权、堆上分配
`String::from("Tom")`	`String`	等价于上面

🧠 什么是“你需要完整拥有这个字符串”？

当你声明：

let name: Option<String>

你就等于说：“我要拥有一个可变的堆上字符串，我可能有，也可能没有。”

Rust 的 String 是：

存在堆上的数据（可以动态增长）
有“所有权”：谁负责创建，就负责释放
可变的

但是 "Tom" 是：

固定存在程序里的静态只读文本
类型是 &str，只是“借来读一下”
你不能修改它、不能拿来做主

所以，Option<String> 不能让你装一个“借来的只读文字进去”，因为它要能负责到底（也就是拥有它）！

✅ 正确写法（获得堆上的可变拥有字符串）：

let name = Some("Tom".to_string());
let name2 = Some(String::from("Tom"));

📦 比喻理解：“借书” VS “买书”

&str：你去图书馆借一本书看（你不能撕、不能写、不能带回家）
String：你自己买了一本书（你可以改写，放哪都行）

当你说 Option<String>，就像你要一个“书架（Option）”去“收纳（拥有）”一本书（String），你当然不能用“借来的图书馆书”放进去！

✅ 最后总结

概念	通俗解释	是否有所有权
`if` 表达式	判断并返回值	✅ 是表达式
`loop` / `while` / `for`	循环多种方式	✅ 都是表达式
`match`	多分支匹配工具	✅ 必须穷尽或 `_`
`_` 通配符	兜底匹配所有其他情况	✅ 通用，必须覆盖全部
`if let`	只匹配一种情况的简写	✅ 比 match 更简洁
`Option<T>`	表示“值可能不存在”	✅ 替代 null
`Some(x)`	有值的情况	✅ x 必须符合类型
`None`	没值的情况	✅ 代表空值
`"abc"` (`&str`)	借来的不可变引用	❌ 无所有权
`"abc".to_string()` / `String::from("abc")`	堆上有所有权的可变字符串	✅ 有所有权

🎁 Bonus：一句话记住核心概念

“如果你要拥有，就别拿别人的，Rust 会让你自己造一份！”

这就是 Rust 的哲学：安全、清晰、必须负责任。

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🔁 while（条件成立就循环）

🔁 for（遍历范围或集合）

4️⃣ match 表达式 + _ 通配符的真正含义