Rust 的基本类型

Rust 的基本类型

Rust 的基本类型很简单，尤其是对英文不好的人来说，你根本不用去记 tiny，short 等差不多的单词究竟哪个更小，你只需要认识阿拉伯数字就够了。

Rust 的数据类型可以分成两类：基础类型和复合类型。

基础类型

基础类型包含着一眼就能看懂的类型，这些类型是偏底层的，原子的，也就是说你不能再把基础类型细分。

数值类型：

• 有符号整数：i8， i16, i32, i64, i128, isize
• 无符号整数：u8， u16, u32, u64, u128, usize
• 浮点数：f32（单精度）， f64（双精度）
• bool 类型：false 和 true
• 字符类型： char，表示单个 Unicode 字符，占用 4 字节
• 字符串切片（后续会讲到为什么叫这个名字）： &str

整数类型

哇，好简单的类型啊，我们只需要知道 i 代表有负值，u 代表无负值，就已经掌握了基础了。

i32 代表 有负值的 32 位整数，使用 1 位记录正负，剩余的位记录具体数值，i32 就能表示 $- 2^{31}$~ $2^{31}$ 范围的数值，u32 则能表示 0 ~ $2^{32}$ 的数值，真是言简意赅！

isize 并不是一个固定的值，当代码运行在 32 位系统上时，isize == i32, 当代码运行在 64 位系统时， isize == i64，usize 同理。

size

设计它们的主要理由如下：

1. 精确表示内存大小和偏移

   内存地址、数组索引、指针偏移天然与平台相关。一个 64 位系统的内存空间远超 32 位，需要用 64 位整数才能安全表示。

   对数组进行索引时，Rust 要求使用 usize —— 这保证了索引值不会超出内存可寻址范围。

2. 性能优势

   CPU 对指针宽度的整数操作通常最快。

   使用 usize 进行数组索引或偏移计算，直接对应机器指令，避免隐式类型转换。

3. 与 C/C++ FFI 互操作

   C 语言中：size_t（无符号）对应 usize，ptrdiff_t（有符号）对应 isize。

   Rust 通过直接使用这些类型，可以零成本调用 C 库，无需反复转换。

4. 防止平台相关的溢出错误

   如果统一用 u32 表示长度，在 64 位系统上可能不够用（例如一个超过 4GB 的文件映射到内存）。

   如果统一用 u64，在 32 位系统上会对每个索引都做 64 位运算，降低性能，且浪费寄存器。

   isize 和 usize 让代码既能适应大内存平台，又能在小平台上保持高效。

0思考准则

初学者可能会迷惑到底要使用哪个大小，Rust 整形默认会使用 i32，所以不清楚的时候就使用它吧。