Rust 基本语法：表达式与语句

在 Rust 编程语言中，理解表达式与语句的区别是掌握语言的基础之一。虽然这两个概念在日常编程中经常被混用，但它们在 Rust 中有着明确的定义和不同的用途。本文将详细探讨这两个概念，并通过丰富的示例代码来帮助你更好地理解。

1. 表达式与语句的定义

1.1 表达式

在 Rust 中，表达式是计算值的代码片段。表达式可以返回一个值，并且可以嵌套在其他表达式中。几乎所有的 Rust 代码都是由表达式构成的。表达式的特点是：

返回值：表达式总是会返回一个值。
可嵌套：表达式可以嵌套在其他表达式中。

示例代码

fn main() {
    let x = 5; // 这是一个语句
    let y = x + 1; // 这是一个表达式，返回值为 6
    let z = {
        let a = 2;
        let b = 3;
        a + b // 这是一个表达式，返回值为 5
    };
    println!("y: {}, z: {}", y, z);
}

在上面的代码中，x + 1 和 { let a = 2; let b = 3; a + b } 都是表达式。它们计算出一个值并返回。

1.2 语句

语句是执行某种操作的代码片段，但不返回值。语句通常用于控制程序的流程或进行某些操作。语句的特点是：

不返回值：语句不会返回值。
执行操作：语句通常用于执行某种操作，如变量声明、函数调用等。

示例代码

fn main() {
    let x = 5; // 这是一个语句
    let y = 10; // 这是另一个语句
    println!("x: {}, y: {}", x, y); // 这是一个语句，打印输出
}

在这个例子中，let x = 5; 和 let y = 10; 都是语句，它们声明了变量并赋值，但不返回任何值。

2. 表达式与语句的区别

2.1 返回值

表达式：总是返回一个值。
语句：不返回值。

2.2 用途

表达式：用于计算和返回值，通常用于赋值、条件判断等。
语句：用于执行操作，如变量声明、控制流等。

2.3 嵌套

表达式：可以嵌套在其他表达式中。
语句：不能嵌套在其他语句中。

3. Rust 中的常见表达式

3.1 算术表达式

Rust 支持基本的算术运算符，如加法、减法、乘法和除法。

示例代码

fn main() {
    let a = 10;
    let b = 5;
    let sum = a + b; // 加法表达式
    let difference = a - b; // 减法表达式
    let product = a * b; // 乘法表达式
    let quotient = a / b; // 除法表达式
    println!("Sum: {}, Difference: {}, Product: {}, Quotient: {}", sum, difference, product, quotient);
}

3.2 逻辑表达式

逻辑表达式用于布尔运算，通常用于条件判断。

示例代码

fn main() {
    let x = true;
    let y = false;
    let and_result = x && y; // 逻辑与
    let or_result = x || y; // 逻辑或
    let not_result = !x; // 逻辑非
    println!("AND: {}, OR: {}, NOT: {}", and_result, or_result, not_result);
}

3.3 条件表达式

Rust 的 if 语句是一个表达式，可以返回值。

示例代码

fn main() {
    let number = 10;
    let result = if number > 0 {
        "Positive"
    } else {
        "Non-positive"
    };
    println!("The number is: {}", result);
}

在这个例子中，if 语句返回一个字符串，表示数字的正负性。

4. 注意事项

4.1 表达式与语句的混淆

初学者常常会混淆表达式与语句，尤其是在使用 if 和 match 语句时。要记住，if 和 match 是表达式，可以返回值，而 let 语句则是语句，不返回值。

4.2 语句的末尾

在 Rust 中，语句不需要以分号结尾，但表达式需要。若在表达式后加上分号，则会将其转化为语句，导致不返回值。

示例代码

fn main() {
    let x = 5; // 这是一个语句
    let y = { // 这是一个语句
        let a = 2;
        let b = 3;
        a + b // 这是一个表达式
    }; // 如果在这里加上分号，`y` 将不会有值
    println!("y: {}", y);
}

5. 总结

理解 Rust 中的表达式与语句是编写高效、清晰代码的基础。表达式用于计算和返回值，而语句用于执行操作。通过掌握这两个概念，你将能够更好地利用 Rust 的特性，编写出更具表现力的代码。希望本文能帮助你深入理解 Rust 的基本语法，并在实际编程中灵活运用。