Rust: 果然，連流程控制都這麼另類

大家好，我是 polarisxu。

這是 Rust 勸退系列的第 7 個教程，探討 Rust 中的流程控制。注意，跟其他語言一樣，Rust 中有條件、循環，但沒有 switch，而是有 match 模式匹配。

這個系列常規的標題閱讀量實在有點看不下去，所以試試其他標題。

01 運算符

開始講解流程控制之前，先補充一個知識點，那就是 Rust 的運算符。

Rust 支持算術運算符、關係運算符、邏輯運算符和位運算符 4 種，它們和其他語言沒有什麼不同，因此不細講了，只提醒一點：Rust 中沒有自增（++）和自減運算符（--）。

Go 中 ++ 或 -- 是語句，只有一種形式：後綴，即 i++；而 C 等語言支持前綴和後綴，如 i++、++i。Rust 乾脆全沒有。

吐槽：自增和自減運算符，有時候挺好用的，Rust 爲啥不支持呢？！（難道因爲沒有常規的 for 循環，所以不需要？）

02 語句和表達式

爲什麼專門介紹語句和表達式？！

上文提到，Go 中的自增或自減是語句而不是表達式，這有什麼不同呢？

很多語言對語句和表達式基本不會特意區分、強調，所以很多人也不會在意這兩者有什麼不同。但在 Rust 中，還是很有必要區分它們的。

實際上，Rust 中的語法可以分爲兩大類：語句（Statement）和表達式（Expression）。語句是指要執行的一些操作和產生副作用的表達式；而表達式主要用於計算求值。

語句通常分爲聲明語句和表達式語句。像聲明各種語言項，如變量、常量、結構體、函數等，都是聲明語句：

let a = 1;
const PI: i32 = 3.14;

而表達式語句，指的是以分號結尾的表達式，一般會涉及到將多個表達式組合爲語句。

《Rust 編程之道》上說，Rust 中的表達式一般分爲「位置表達式」和「值表達式」，概念太多，容易勸退，直接按照其他語言的叫法：左值和右值。

之所以都用表達式的說法，是因爲 Rust 中一切皆表達式。

羅裏吧嗦講一堆，似乎沒啥用。知道有這麼回事即可。只需要記住 Rust 中一切皆表達式即可。

03 條件表達式

知道爲什麼要強調「表達式」了嗎？一般語言中都叫：條件語句，但 Rust 中卻是條件表達式。

首先，條件表達式的語法和其他語言的條件語句類似，支持 if、else if、else 等，但它和 Go 中類似，條件默認都不需要括號。但因爲是表達式，所以它有返回值，而 Rust 是強類型語言，因此返回值的類型必須確定。比如以下代碼是能正常編譯的：

fn testif() -> &'static str {
    let name = "polarisxu";
    if name == "polarisxu" {
        "Welcome"
    } else {
        "Forbidden"
    }
}

看不懂沒關係。我們只關注 if-else 部分。

在塊表達式裏（由 {} 包圍），直接一個字符串字面值（這是值表達式），連分號都沒有。Rust 沒有分號和 Go 中的沒有分號意義是不一樣的。

一切皆表達式，大括號包圍起來的是塊表達式，那塊表達式的值是什麼？它的值是裏面一系列表達式中最後一個表達式的值。

所以，上面的代碼，無論是執行到 if 還是 else，整個 if 表達式的值的類型是字符串。所以，以上代碼可以改爲這樣：

fn testif() -> &'static str {
    let name = "polarisxu";
    let result = if name == "polarisxu" {
        "Welcome"
    } else {
        "Forbidden"
    };

    hello
}

我們將 if 表達式的結果保存在 result 變量中，注意 if 表達式大括號最後的分號，這種情況，分號不能省略。

因此，在 if 表達式中，各個分支表達式最終的結果類型必須一致，否則編譯不通過。這也是爲什麼 Rust 不支持三元操作符 ?: 的原因。

if 是表達式有它的好處。在 Go 語言中，經常會寫類似這樣的代碼：

var result string
if name == "polarisxu" {
  result = "Welcome"
} else {
  result = "Forbidden"
}

而 Rust 的代碼，result 少寫了很多次。但需要注意各分支結果類型的一致性。

if 表達式可以這麼用，其他流程控制表達式也可以這麼用。

特別說明一點。如果塊表達式的最後一個表達式是語句，比如：

fn testif() -> &'static str {
    let name = "polarisxu";
    if name == "polarisxu" {
        "Welcome";
    } else {
        "forbidden";
    }
}

這時編譯會報錯：mismatched types。

因爲函數要求返回值類型是 &str，而函數體最後返回的類型是空。這個空，在其他語言中一般是沒有返回值，或者是 void。但在 Rust 中，這個空是前面介紹類型時介紹過的「unit」類型，即 ()，該類型有唯一的值，也是 ()。

所以，我們可以去掉函數的返回值，或者返回 ()：

fn testif() -> () {
    let name = "polarisxu";
    if name == "polarisxu" {
        "Welcome";
    } else {
        "forbidden";
    }
}

很另類，有木有？！

04 循環表達式

Rust 中包含三種循環表達式：while、loop 和 for…in。其用法和其他編程語言相應的語句類似。（注意，Go 中只有 for 一種循環語句）

loop 循環比較特殊，一般語言中沒有，它其實就是 while true {}，相當於 Go 中的 for {}。不得不說，還是 Go 簡單呀！

而 while 循環，相當於 Go 中的 for condition {}，condition 爲 true 時，執行循環體。

你發現沒，循環搞這麼複雜，竟然沒有其他語言中普通的 for 循環？因爲 for…in 可以搞定。

比如 Go 中的 for i := 0; i < 10; i++，在 Rust 中是這樣的：for i in 0..10 {}。來個簡單的例子，從 1 加到 100：

let mut sum = 0;
for i in 1..=100 {
  sum += i;
}
println!("1+2+..+100={}", sum);

小細節：1..10 表示範圍 [1, 10)，而 1..=10 表示範圍 [1, 10]

最後，和其他語言一樣，循環支持 continue 和 break 語句。

05 小結

Rust 中一切皆表達式，當某個地方需要一個表達式，但卻是一個語句時，編譯器會自動補上單元值，即 ()，這算是一個特殊的表達式。

雖然控制結構，if、循環等都是表達式，爲了不搞特殊化（畢竟大家習慣很多其他語言，特殊化可能容易把自己搞迷糊），建議大家儘量別把它們當表達式看待，很其他語言一樣正常寫，該有分號的加分號。

不過，如果是 Go 程序員寫 Rust，很可能忘記分號。而 Rust 中，有時候有分號和沒有分號都能編譯，但意思可能變了，這個要特別注意。（PHPer 表示，經常在 PHP 和 Go 之間切換時，分號的問題很糾結，有木有？！）

控制流程中的模式匹配，下節再講！

我是 polarisxu，北大碩士畢業，曾在 360 等知名互聯網公司工作，10 多年技術研發與架構經驗！2012 年接觸 Go 語言並創建了 Go 語言中文網！著有《Go 語言編程之旅》、開源圖書《Go 語言標準庫》等。

堅持輸出技術（包括 Go、Rust 等技術）、職場心得和創業感悟！歡迎關注「polarisxu」一起成長！也歡迎加我微信好友交流：gopherstudio

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