第三届中国 Rust 开发者大会 王俊吉 RustBelt - Rust 的形式化语义模型 Outline Background • RustBelt Project • Rust Types Overview Rust Semantics • Type System • The own Predict • Exclusive Ownership & Mutable Borrow

. . . . . . . . . . . . . . . . 228 第 11 章 排序 230 11.1 排序算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 11.2 选择排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 冒泡排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 11.4 插入排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 11.5 快速排序 . . 11.6 归并排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 11.7 堆排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 11.8 桶排序 . .

. . . . . . . . . . . . . . . . 228 第 11 章 排序 230 11.1 排序算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 11.2 选择排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 冒泡排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 11.4 插入排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 11.5 快速排序 . . 11.6 归并排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 11.7 堆排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 11.8 桶排序 . .

. . . . . . . . . . . . . . . . 229 第 11 章 排序 230 11.1 排序算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 11.2 选择排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 冒泡排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 11.4 插入排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 11.5 快速排序 . . 11.6 归并排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 11.7 堆排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 11.8 桶排序 . .

. . . . . . . . . . . . . . . . 229 第 11 章 排序 231 11.1 排序演算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 11.2 選擇排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 泡沫排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 11.4 插入排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 11.5 快速排序 . . 11.6 合併排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 11.7 堆積排序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 11.8 桶排序 . . .

指针以及相关的 trait。 8/562Rust 程序设计语言 简体中文版 第十六章将引导我们了解不同的并发编程模型，并探讨 Rust 如何帮助你无畏地进行多线程编 程。第十七章将在此基础上进一步探索 Rust 的 async 和 await 语法，以及它们所支持的轻量 级并发模型。 第十八章着眼于 Rust 风格与你可能比较熟悉的 OOP（面向对象编程）原则之间的比较。第十 九章是一个模式和模式匹配的参考，它们是在 一个 trait。下一部分会讲到 trait。不过简单 来说，这个错误表明 largest 的函数体不能适用于 T 的所有可能的类型。因为在函数体需要 比较 T 类型的值，不过它只能用于我们知道如何排序的类型。为了开启比较功能，标准库中定 义的 std::cmp::PartialOrd trait 可以实现类型的比较功能（查看附录 C 获取该 trait 的更多信 息）。依照帮助说明中的建议，我们限制 sort_by_key 使用 FnMut 而不是 FnOnce 作为 trait bound。这个闭包以一个 slice 中当前被考虑的元素的引用作为参数，并返回一个可以排序的 K 类型的值。当你想按照 slice 中每个元素的某个属性进行排序时，这个函数非常有用。在示例 13-7 中，我们有一个 Rectangle 实例的列表，并使用 sort_by_key 按 Rectangle 的 width 属性对它们从低到高排

i32) -> &(i32, i32) { let point = (x, 0); return &point; } • 引用被称为“借用”了其所引用的值，这对于不熟悉指针的学生来说是一个很好的模型：代码可以通 过引用来访问值，但原始变量仍然保有对该值的“所有权”。本课程会在第 3 天详细介绍所有权。 43 • 引用是以指针的形式实现的，其关键优势在于它们可以比其所指的内容小得多。熟悉 C full equivalence will use Eq as a trait bound. PartialOrd and Ord PartialOrd 定义了使用 partial_cmp 方法的部分排序。它用于实现<、<=、>= 和> 运算符。 use std::cmp::Ordering; struct Citation { author: String, year: u32, } impl Some(Ordering::Equal) => self.year.partial_cmp(&other.year), author_ord => author_ord, } } } Ord 是总排序，其中 cmp 返回 Ordering。 PartialEq 可以在不同类型之间实现，但 Eq 不能，因为它具有自反性： struct Key { id: u32, metadata: Option

Cargo 并介绍分享代码库的最佳实践。第 15 章讨论标准库提供的智能指 针以及相关的 Trait。 8/600 Rust 程序设计语言 简体中文版 第 16 章将引导我们了解不同的并发编程模型，并探讨 Rust 如何帮助你无畏地进行多线程编 程。第 17 章着眼于比较 Rust 风格与 OOP（面向对象编程）原则。 第 18 章介绍模式和模式匹配，它是在 Rust 程序中表达思想的有效方式。第 trait。下一部分会讲到 trait。不过简单 来说，这个错误表明 largest 的函数体不能适用于 T 的所有可能的类型。因为在函数体需要 比较 T 类型的值，不过它只能用于我们知道如何排序的类型。为了开启比较功能，标准库中 定义的 std::cmp::PartialOrd trait 可以实现类型的比较功能（查看附录 C 获取该 trait 的更 多信息）。依照帮助说明中的建议，我们限制 bound。这个闭包以一个 slice 中当前被考虑的元素的引用作为参数，返回一个可以用来排序的 K 类型的值。当你想按照 slice 中元素的某个属性来进行排序时这个函数很有用。在示例 13-7 中有一个 Rectangle 实例 的列表，我们使用 sort_by_key 按 Rectangle 的 width 属性对它们从低到高排序： 文件名：src/main.rs #[derive(Debug)]

x_axis(x: i32) -> &(i32, i32) { let point = (x, 0); return &point; } • 參照可說是「借用」自身參照的值，對不熟悉指標的學生而言，這是不錯的模型，因為程式碼可以使用 參照來存取值，但仍歸原始的變數所「擁有」。本課程將在第 3 天進一步說明擁有權。 • 參照需以指標的形式實作，主要優點是大小會比指向的目標小得多。熟悉 C 或 C++ 的學生會覺得參 會利用垃圾收集器來識別並捨棄無法再存取的記憶體。這能確保任何指標都 可以取消參照，進而消除 UAF (使用已釋放記憶體) 和其他類別的錯誤。不過，GC 會耗費執行階段 成本，且很難正確調整。 在許多情況下，Rust 的擁有權和借用模型效能都能媲美 C 語言，並在必要處精準分配及釋放，達成零成 本作業。Rust 也提供類似 C++ 智慧指標的工具。如有需要，您還可以使用參照計數等其他選項，而且甚至 還有第三方 Crate，可支援執行階段的垃圾收集作業 'virt' 開發板。 • 普遍來說，微控制器並沒有 MMU 或多個權限層級 (Arm CPU 上的例外狀況層級、x86 上的環)， 但應用程式處理器有。 • QEMU 可針對每個架構模擬不同的機器或開發板模型。'virt' 開發板並無對應至任何特定的真實 硬體，而是專為虛擬機器設計。 53.1 準備使用 Rust 我們需要先完成一些初始化作業，才能開始執行 Rust 程式碼。 .section .init

x_axis(x: i32) -> &(i32, i32) { let point = (x, 0); return &point; } • 參照可說是「借用」自身參照的值，對不熟悉指標的學生而言，這是不錯的模型，因為程式碼可以使用 參照來存取值，但仍歸原始的變數所「擁有」。本課程將在第 3 天進一步說明擁有權。 • 參照需以指標的形式實作，主要優點是大小會比指向的目標小得多。熟悉 C 或 C++ 的學生會覺得參 會利用垃圾收集器來識別並捨棄無法再存取的記憶體。這能確保任何指標都 可以取消參照，進而消除 UAF (使用已釋放記憶體) 和其他類別的錯誤。不過，GC 會耗費執行階段 成本，且很難正確調整。 在許多情況下，Rust 的擁有權和借用模型效能都能媲美 C 語言，並在必要處精準分配及釋放，達成零成 本作業。Rust 也提供類似 C++ 智慧指標的工具。如有需要，您還可以使用參照計數等其他選項，而且甚至 還有第三方 Crate，可支援執行階段的垃圾收集作業 'virt' 開發板。 • 普遍來說，微控制器並沒有 MMU 或多個權限層級 (Arm CPU 上的例外狀況層級、x86 上的環)， 但應用程式處理器有。 • QEMU 可針對每個架構模擬不同的機器或開發板模型。'virt' 開發板並無對應至任何特定的真實 硬體，而是專為虛擬機器設計。 53.1 準備使用 Rust 我們需要先完成一些初始化作業，才能開始執行 Rust 程式碼。 .section .init