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<!DOCTYPE HTML>
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<html lang="en" class="light sidebar-visible" dir="ltr">
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<head>
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<!-- Book generated using mdBook -->
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<meta charset="UTF-8">
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<title>控制流 - Rust 程序设计语言 简体中文版</title>
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<!-- Custom HTML head -->
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<meta name="description" content="">
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<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
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<meta name="theme-color" content="#ffffff">
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<link rel="icon" href="favicon-de23e50b.svg">
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<link rel="shortcut icon" href="favicon-8114d1fc.png">
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<link rel="stylesheet" href="css/variables-8adf115d.css">
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<link rel="stylesheet" href="css/general-2459343d.css">
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<link rel="stylesheet" href="css/chrome-ae938929.css">
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<link rel="stylesheet" href="css/print-9e4910d8.css" media="print">
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<!-- Fonts -->
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<link rel="stylesheet" href="fonts/fonts-9644e21d.css">
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<!-- Highlight.js Stylesheets -->
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<link rel="stylesheet" id="mdbook-highlight-css" href="highlight-493f70e1.css">
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<link rel="stylesheet" id="mdbook-tomorrow-night-css" href="tomorrow-night-4c0ae647.css">
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<link rel="stylesheet" id="mdbook-ayu-highlight-css" href="ayu-highlight-3fdfc3ac.css">
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<!-- Custom theme stylesheets -->
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<link rel="stylesheet" href="ferris-d33b75bf.css">
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<link rel="stylesheet" href="theme/2018-edition-4e126c62.css">
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<link rel="stylesheet" href="theme/semantic-notes-9b5766c0.css">
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<link rel="stylesheet" href="theme/listing-cab26221.css">
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<!-- Provide site root and default themes to javascript -->
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<script>
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const path_to_root = "";
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const default_light_theme = "light";
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const default_dark_theme = "navy";
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window.path_to_searchindex_js = "searchindex-e0ffcbc3.js";
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</script>
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<!-- Start loading toc.js asap -->
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<script src="toc-fb31ca2f.js"></script>
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</head>
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<body>
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<div id="mdbook-help-container">
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<div id="mdbook-help-popup">
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<h2 class="mdbook-help-title">Keyboard shortcuts</h2>
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<div>
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<p>Press <kbd>←</kbd> or <kbd>→</kbd> to navigate between chapters</p>
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<p>Press <kbd>S</kbd> or <kbd>/</kbd> to search in the book</p>
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<p>Press <kbd>?</kbd> to show this help</p>
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<p>Press <kbd>Esc</kbd> to hide this help</p>
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</div>
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</div>
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</div>
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<div id="mdbook-body-container">
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<!-- Work around some values being stored in localStorage wrapped in quotes -->
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<script>
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try {
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let theme = localStorage.getItem('mdbook-theme');
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let sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar');
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if (theme.startsWith('"') && theme.endsWith('"')) {
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localStorage.setItem('mdbook-theme', theme.slice(1, theme.length - 1));
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}
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if (sidebar.startsWith('"') && sidebar.endsWith('"')) {
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localStorage.setItem('mdbook-sidebar', sidebar.slice(1, sidebar.length - 1));
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}
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} catch (e) { }
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</script>
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<!-- Set the theme before any content is loaded, prevents flash -->
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<script>
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const default_theme = window.matchMedia("(prefers-color-scheme: dark)").matches ? default_dark_theme : default_light_theme;
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let theme;
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try { theme = localStorage.getItem('mdbook-theme'); } catch(e) { }
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if (theme === null || theme === undefined) { theme = default_theme; }
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const html = document.documentElement;
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html.classList.remove('light')
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html.classList.add(theme);
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html.classList.add("js");
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</script>
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<input type="checkbox" id="mdbook-sidebar-toggle-anchor" class="hidden">
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<!-- Hide / unhide sidebar before it is displayed -->
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<script>
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let sidebar = null;
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const sidebar_toggle = document.getElementById("mdbook-sidebar-toggle-anchor");
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if (document.body.clientWidth >= 1080) {
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try { sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar'); } catch(e) { }
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sidebar = sidebar || 'visible';
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} else {
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sidebar = 'hidden';
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sidebar_toggle.checked = false;
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}
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if (sidebar === 'visible') {
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sidebar_toggle.checked = true;
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} else {
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html.classList.remove('sidebar-visible');
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|
}
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</script>
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<nav id="mdbook-sidebar" class="sidebar" aria-label="Table of contents">
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<!-- populated by js -->
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<mdbook-sidebar-scrollbox class="sidebar-scrollbox"></mdbook-sidebar-scrollbox>
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<noscript>
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<iframe class="sidebar-iframe-outer" src="toc.html"></iframe>
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</noscript>
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<div id="mdbook-sidebar-resize-handle" class="sidebar-resize-handle">
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<div class="sidebar-resize-indicator"></div>
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</div>
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</nav>
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<div id="mdbook-page-wrapper" class="page-wrapper">
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<div class="page">
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<div id="mdbook-menu-bar-hover-placeholder"></div>
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<div id="mdbook-menu-bar" class="menu-bar sticky">
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<div class="left-buttons">
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<label id="mdbook-sidebar-toggle" class="icon-button" for="mdbook-sidebar-toggle-anchor" title="Toggle Table of Contents" aria-label="Toggle Table of Contents" aria-controls="mdbook-sidebar">
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<span class=fa-svg><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 448 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M0 96C0 78.3 14.3 64 32 64H416c17.7 0 32 14.3 32 32s-14.3 32-32 32H32C14.3 128 0 113.7 0 96zM0 256c0-17.7 14.3-32 32-32H416c17.7 0 32 14.3 32 32s-14.3 32-32 32H32c-17.7 0-32-14.3-32-32zM448 416c0 17.7-14.3 32-32 32H32c-17.7 0-32-14.3-32-32s14.3-32 32-32H416c17.7 0 32 14.3 32 32z"/></svg></span>
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</label>
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<button id="mdbook-theme-toggle" class="icon-button" type="button" title="Change theme" aria-label="Change theme" aria-haspopup="true" aria-expanded="false" aria-controls="mdbook-theme-list">
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<span class=fa-svg><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 576 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M371.3 367.1c27.3-3.9 51.9-19.4 67.2-42.9L600.2 74.1c12.6-19.5 9.4-45.3-7.6-61.2S549.7-4.4 531.1 9.6L294.4 187.2c-24 18-38.2 46.1-38.4 76.1L371.3 367.1zm-19.6 25.4l-116-104.4C175.9 290.3 128 339.6 128 400c0 3.9 .2 7.8 .6 11.6c1.8 17.5-10.2 36.4-27.8 36.4H96c-17.7 0-32 14.3-32 32s14.3 32 32 32H240c61.9 0 112-50.1 112-112c0-2.5-.1-5-.2-7.5z"/></svg></span>
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</button>
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<ul id="mdbook-theme-list" class="theme-popup" aria-label="Themes" role="menu">
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-default_theme">Auto</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-light">Light</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-rust">Rust</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-coal">Coal</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-navy">Navy</button></li>
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<li role="none"><button role="menuitem" class="theme" id="mdbook-theme-ayu">Ayu</button></li>
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</ul>
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<button id="mdbook-search-toggle" class="icon-button" type="button" title="Search (`/`)" aria-label="Toggle Searchbar" aria-expanded="false" aria-keyshortcuts="/ s" aria-controls="mdbook-searchbar">
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<span class=fa-svg><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 512 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M416 208c0 45.9-14.9 88.3-40 122.7L502.6 457.4c12.5 12.5 12.5 32.8 0 45.3s-32.8 12.5-45.3 0L330.7 376c-34.4 25.2-76.8 40-122.7 40C93.1 416 0 322.9 0 208S93.1 0 208 0S416 93.1 416 208zM208 352c79.5 0 144-64.5 144-144s-64.5-144-144-144S64 128.5 64 208s64.5 144 144 144z"/></svg></span>
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</button>
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</div>
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<h1 class="menu-title">Rust 程序设计语言 简体中文版</h1>
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<div class="right-buttons">
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<a href="print.html" title="Print this book" aria-label="Print this book">
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<span class=fa-svg id="print-button"><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 512 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M128 0C92.7 0 64 28.7 64 64v96h64V64H354.7L384 93.3V160h64V93.3c0-17-6.7-33.3-18.7-45.3L400 18.7C388 6.7 371.7 0 354.7 0H128zM384 352v32 64H128V384 368 352H384zm64 32h32c17.7 0 32-14.3 32-32V256c0-35.3-28.7-64-64-64H64c-35.3 0-64 28.7-64 64v96c0 17.7 14.3 32 32 32H64v64c0 35.3 28.7 64 64 64H384c35.3 0 64-28.7 64-64V384zm-16-88c-13.3 0-24-10.7-24-24s10.7-24 24-24s24 10.7 24 24s-10.7 24-24 24z"/></svg></span>
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</a>
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<a href="https://github.com/KaiserY/trpl-zh-cn/tree/main" title="Git repository" aria-label="Git repository">
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<span class=fa-svg><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 496 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M165.9 397.4c0 2-2.3 3.6-5.2 3.6-3.3.3-5.6-1.3-5.6-3.6 0-2 2.3-3.6 5.2-3.6 3-.3 5.6 1.3 5.6 3.6zm-31.1-4.5c-.7 2 1.3 4.3 4.3 4.9 2.6 1 5.6 0 6.2-2s-1.3-4.3-4.3-5.2c-2.6-.7-5.5.3-6.2 2.3zm44.2-1.7c-2.9.7-4.9 2.6-4.6 4.9.3 2 2.9 3.3 5.9 2.6 2.9-.7 4.9-2.6 4.6-4.6-.3-1.9-3-3.2-5.9-2.9zM244.8 8C106.1 8 0 113.3 0 252c0 110.9 69.8 205.8 169.5 239.2 12.8 2.3 17.3-5.6 17.3-12.1 0-6.2-.3-40.4-.3-61.4 0 0-70 15-84.7-29.8 0 0-11.4-29.1-27.8-36.6 0 0-22.9-15.7 1.6-15.4 0 0 24.9 2 38.6 25.8 21.9 38.6 58.6 27.5 72.9 20.9 2.3-16 8.8-27.1 16-33.7-55.9-6.2-112.3-14.3-112.3-110.5 0-27.5 7.6-41.3 23.6-58.9-2.6-6.5-11.1-33.3 2.6-67.9 20.9-6.5 69 27 69 27 20-5.6 41.5-8.5 62.8-8.5s42.8 2.9 62.8 8.5c0 0 48.1-33.6 69-27 13.7 34.7 5.2 61.4 2.6 67.9 16 17.7 25.8 31.5 25.8 58.9 0 96.5-58.9 104.2-114.8 110.5 9.2 7.9 17 22.9 17 46.4 0 33.7-.3 75.4-.3 83.6 0 6.5 4.6 14.4 17.3 12.1C428.2 457.8 496 362.9 496 252 496 113.3 383.5 8 244.8 8zM97.2 352.9c-1.3 1-1 3.3.7 5.2 1.6 1.6 3.9 2.3 5.2 1 1.3-1 1-3.3-.7-5.2-1.6-1.6-3.9-2.3-5.2-1zm-10.8-8.1c-.7 1.3.3 2.9 2.3 3.9 1.6 1 3.6.7 4.3-.7.7-1.3-.3-2.9-2.3-3.9-2-.6-3.6-.3-4.3.7zm32.4 35.6c-1.6 1.3-1 4.3 1.3 6.2 2.3 2.3 5.2 2.6 6.5 1 1.3-1.3.7-4.3-1.3-6.2-2.2-2.3-5.2-2.6-6.5-1zm-11.4-14.7c-1.6 1-1.6 3.6 0 5.9 1.6 2.3 4.3 3.3 5.6 2.3 1.6-1.3 1.6-3.9 0-6.2-1.4-2.3-4-3.3-5.6-2z"/></svg></span>
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</a>
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</div>
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</div>
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<div id="mdbook-search-wrapper" class="hidden">
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<form id="mdbook-searchbar-outer" class="searchbar-outer">
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<div class="search-wrapper">
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<input type="search" id="mdbook-searchbar" name="searchbar" placeholder="Search this book ..." aria-controls="mdbook-searchresults-outer" aria-describedby="searchresults-header">
|
|
|
<div class="spinner-wrapper">
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|
<span class=fa-svg id="fa-spin"><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 512 512"><!--! Font Awesome Free 6.2.0 by @fontawesome - https://fontawesome.com License - https://fontawesome.com/license/free (Icons: CC BY 4.0, Fonts: SIL OFL 1.1, Code: MIT License) Copyright 2022 Fonticons, Inc. --><path d="M304 48c0-26.5-21.5-48-48-48s-48 21.5-48 48s21.5 48 48 48s48-21.5 48-48zm0 416c0-26.5-21.5-48-48-48s-48 21.5-48 48s21.5 48 48 48s48-21.5 48-48zM48 304c26.5 0 48-21.5 48-48s-21.5-48-48-48s-48 21.5-48 48s21.5 48 48 48zm464-48c0-26.5-21.5-48-48-48s-48 21.5-48 48s21.5 48 48 48s48-21.5 48-48zM142.9 437c18.7-18.7 18.7-49.1 0-67.9s-49.1-18.7-67.9 0s-18.7 49.1 0 67.9s49.1 18.7 67.9 0zm0-294.2c18.7-18.7 18.7-49.1 0-67.9S93.7 56.2 75 75s-18.7 49.1 0 67.9s49.1 18.7 67.9 0zM369.1 437c18.7 18.7 49.1 18.7 67.9 0s18.7-49.1 0-67.9s-49.1-18.7-67.9 0s-18.7 49.1 0 67.9z"/></svg></span>
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</div>
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</div>
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|
</form>
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|
<div id="mdbook-searchresults-outer" class="searchresults-outer hidden">
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|
|
<div id="mdbook-searchresults-header" class="searchresults-header"></div>
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<ul id="mdbook-searchresults">
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</ul>
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</div>
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</div>
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<!-- Apply ARIA attributes after the sidebar and the sidebar toggle button are added to the DOM -->
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<script>
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document.getElementById('mdbook-sidebar-toggle').setAttribute('aria-expanded', sidebar === 'visible');
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document.getElementById('mdbook-sidebar').setAttribute('aria-hidden', sidebar !== 'visible');
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Array.from(document.querySelectorAll('#mdbook-sidebar a')).forEach(function(link) {
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link.setAttribute('tabIndex', sidebar === 'visible' ? 0 : -1);
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|
});
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</script>
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<div id="mdbook-content" class="content">
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|
<main>
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<h2 id="控制流"><a class="header" href="#控制流">控制流</a></h2>
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<p><a href="https://github.com/rust-lang/book/blob/9cc190796f28505c7a9a9cacea42f50d895ff3bd/src/ch03-05-control-flow.md">ch03-05-control-flow.md</a></p>
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|
<p>根据条件是否为 <code>true</code> 来决定是否执行某些代码，以及在条件为 <code>true</code> 时重复执行某些代码的能力，是大多数编程语言的基本构件。Rust 中最常见的控制执行流的结构是 <code>if</code> 表达式和循环。</p>
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<h3 id="if-表达式"><a class="header" href="#if-表达式"><code>if</code> 表达式</a></h3>
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|
<p><code>if</code> 表达式允许根据条件执行不同的代码分支。你提供一个条件并表示 “如果条件满足，运行这段代码；如果条件不满足，不运行这段代码。”</p>
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<p>在 <em>projects</em> 目录中创建一个名为 <em>branches</em> 的新项目，来体验 <code>if</code> 表达式。在 <em>src/main.rs</em> 文件中输入如下内容：</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
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let number = 3;
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if number < 5 {
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println!("condition was true");
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} else {
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println!("condition was false");
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}
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}</code></pre>
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<p>所有 <code>if</code> 表达式都以 <code>if</code> 关键字开头，后面紧跟一个条件。在这个例子中，条件会检查变量 <code>number</code> 的值是否小于 5。如果条件为 <code>true</code>，就执行紧跟在条件后面的大括号中的代码块。与 <code>if</code> 表达式中各个条件关联的代码块有时也被称为 <em>arms</em>，就像我们在第二章<a href="ch02-00-guessing-game-tutorial.html#比较猜测的数字和秘密数字">“比较猜测的数字和秘密数字”</a>一节中讨论过的 <code>match</code> 表达式分支一样。</p>
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<p>也可以包含一个可选的 <code>else</code> 表达式来提供一个在条件为 <code>false</code> 时应当执行的代码块，这里我们就这么做了。如果不提供 <code>else</code> 表达式并且条件为 <code>false</code> 时，程序会直接忽略 <code>if</code> 代码块并继续执行下面的代码。</p>
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<p>尝试运行代码，应该能看到如下输出：</p>
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<pre><code class="language-console">$ cargo run
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Compiling branches v0.1.0 (file:///projects/branches)
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Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.31s
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Running `target/debug/branches`
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condition was true
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</code></pre>
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<p>尝试改变 <code>number</code> 的值使条件为 <code>false</code> 时看看会发生什么：</p>
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<pre><code class="language-rust ignore"><span class="boring">fn main() {
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</span> let number = 7;
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<span class="boring">
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</span><span class="boring"> if number < 5 {
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</span><span class="boring"> println!("condition was true");
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</span><span class="boring"> } else {
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</span><span class="boring"> println!("condition was false");
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</span><span class="boring"> }
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</span><span class="boring">}</span></code></pre>
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<p>再次运行程序并查看输出：</p>
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<pre><code class="language-console">$ cargo run
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Compiling branches v0.1.0 (file:///projects/branches)
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Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.31s
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Running `target/debug/branches`
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condition was false
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</code></pre>
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<p>还值得注意的是，条件<strong>必须</strong>是 <code>bool</code> 值。如果条件不是 <code>bool</code>，我们就会得到一个错误。例如，尝试运行下面这段代码：</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre><code class="language-rust ignore does_not_compile">fn main() {
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let number = 3;
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if number {
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println!("number was three");
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}
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}</code></pre>
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<p>这里 <code>if</code> 条件的值是 <code>3</code>，Rust 抛出了一个错误：</p>
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<pre><code class="language-console">$ cargo run
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Compiling branches v0.1.0 (file:///projects/branches)
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error[E0308]: mismatched types
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--> src/main.rs:4:8
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4 | if number {
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| ^^^^^^ expected `bool`, found integer
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For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.
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error: could not compile `branches` (bin "branches") due to 1 previous error
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</code></pre>
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<p>这个错误表明 Rust 期望得到的是一个 <code>bool</code>，却收到了一个整数。不同于 Ruby 或 JavaScript 这样的语言，Rust 不会自动尝试把非布尔类型转换成布尔类型。你必须显式地为 <code>if</code> 提供一个布尔值作为条件。例如，如果我们希望 <code>if</code> 代码块只在某个数字不等于 <code>0</code> 时运行，就可以把 <code>if</code> 表达式改成下面这样：</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
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let number = 3;
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if number != 0 {
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println!("number was something other than zero");
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}
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}</code></pre>
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<p>运行代码会打印出 <code>number was something other than zero</code>。</p>
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<h4 id="使用-else-if-处理多重条件"><a class="header" href="#使用-else-if-处理多重条件">使用 <code>else if</code> 处理多重条件</a></h4>
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<p>可以将 <code>else if</code> 表达式与 <code>if</code> 和 <code>else</code> 组合来实现多重条件。例如：</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
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let number = 6;
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if number % 4 == 0 {
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println!("number is divisible by 4");
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} else if number % 3 == 0 {
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println!("number is divisible by 3");
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} else if number % 2 == 0 {
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println!("number is divisible by 2");
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} else {
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println!("number is not divisible by 4, 3, or 2");
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}
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}</code></pre>
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<p>这个程序有四个可能的执行路径。运行后应该能看到如下输出：</p>
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<pre><code class="language-console">$ cargo run
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Compiling branches v0.1.0 (file:///projects/branches)
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Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.31s
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Running `target/debug/branches`
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number is divisible by 3
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</code></pre>
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<p>当执行这个程序时，它按顺序检查每个 <code>if</code> 表达式并执行第一个条件为 <code>true</code> 的代码块。注意即使 6 可以被 2 整除，也不会输出 <code>number is divisible by 2</code>，更不会输出 <code>else</code> 块中的 <code>number is not divisible by 4, 3, or 2</code>。原因是 Rust 只会执行第一个条件为 <code>true</code> 的代码块，并且一旦它找到一个以后，甚至都不会检查剩下的条件了。</p>
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<p>使用过多的 <code>else if</code> 表达式会让代码显得杂乱，所以如果你有不止一个 <code>else if</code>，可能就该考虑重构代码了。针对这种情况，第六章会介绍一个强大的 Rust 分支结构（branching construct），叫做 <code>match</code>。</p>
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<h4 id="在-let-语句中使用-if"><a class="header" href="#在-let-语句中使用-if">在 <code>let</code> 语句中使用 <code>if</code></a></h4>
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<p>因为 <code>if</code> 是一个表达式，我们可以在 <code>let</code> 语句的右侧使用它，例如在示例 3-2 中：</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
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let condition = true;
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let number = if condition { 5 } else { 6 };
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println!("The value of number is: {number}");
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}</code></pre>
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<p><span class="caption">示例 3-2：将 <code>if</code> 表达式的返回值赋给一个变量</span></p>
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<p>变量 <code>number</code> 会绑定到 <code>if</code> 表达式结果所产生的那个值。运行这段代码看看会发生什么：</p>
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<pre><code class="language-console">$ cargo run
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Compiling branches v0.1.0 (file:///projects/branches)
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Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.30s
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Running `target/debug/branches`
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The value of number is: 5
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</code></pre>
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<p>记住，代码块的值就是其中最后一个表达式的值，而数字本身也是表达式。在这个例子中，整个 <code>if</code> 表达式的值取决于哪个代码块被执行。这意味着 <code>if</code> 的各个分支可能产生的结果值都必须是相同类型；在示例 3-2 中，<code>if</code> 分支和 <code>else</code> 分支的结果都是 <code>i32</code> 整数。如果类型不一致，就会像下面这个例子一样报错：</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre><code class="language-rust ignore does_not_compile">fn main() {
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let condition = true;
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let number = if condition { 5 } else { "six" };
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println!("The value of number is: {number}");
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}</code></pre>
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<p>当编译这段代码时，会得到一个错误。<code>if</code> 和 <code>else</code> 分支的值类型是不相容的，同时 Rust 也准确地指出在程序中的何处发现的这个问题：</p>
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<pre><code class="language-console">$ cargo run
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Compiling branches v0.1.0 (file:///projects/branches)
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error[E0308]: `if` and `else` have incompatible types
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--> src/main.rs:4:44
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4 | let number = if condition { 5 } else { "six" };
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| - ^^^^^ expected integer, found `&str`
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| expected because of this
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For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.
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error: could not compile `branches` (bin "branches") due to 1 previous error
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</code></pre>
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<p><code>if</code> 代码块中的表达式会求值为一个整数，而 <code>else</code> 代码块中的表达式会求值为一个字符串。这是行不通的，因为变量必须只有一个类型。Rust 需要在编译时就明确知道 <code>number</code> 的类型，这样它才能在编译阶段验证每一处对 <code>number</code> 的使用是否合法。如果 <code>number</code> 的类型只能在运行时确定，Rust 就无法做到这一点；而如果编译器必须为每个变量跟踪多种假设类型，它也会变得更加复杂，并且对代码的保证会更少。</p>
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<h3 id="使用循环重复执行"><a class="header" href="#使用循环重复执行">使用循环重复执行</a></h3>
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<p>反复执行同一段代码是一件很常见的事，为此 Rust 提供了多种 <strong>循环</strong>（<em>loops</em>）。循环会执行循环体中的代码直到结尾，然后立即回到开头继续执行。为了体验循环，我们来新建一个叫做 <em>loops</em> 的项目。</p>
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<p>Rust 有三种循环：<code>loop</code>、<code>while</code> 和 <code>for</code>。我们每一个都试试。</p>
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<h4 id="使用-loop-重复执行代码"><a class="header" href="#使用-loop-重复执行代码">使用 <code>loop</code> 重复执行代码</a></h4>
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<p><code>loop</code> 关键字告诉 Rust 反复执行一段代码，要么永远执行下去，要么直到你明确要求它停止。</p>
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<p>作为一个例子，将 <em>loops</em> 目录中的 <em>src/main.rs</em> 文件修改为如下：</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre><code class="language-rust ignore">fn main() {
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loop {
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println!("again!");
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}
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}</code></pre>
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<p>运行这个程序时，我们会看到 <code>again!</code> 被不断重复打印，直到我们手动停止程序。大多数终端都支持使用快捷键 <kbd>ctrl</kbd>-<kbd>C</kbd> 来中断一个陷入无限循环的程序。试试看：</p>
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<pre><code class="language-console">$ cargo run
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Compiling loops v0.1.0 (file:///projects/loops)
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Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.08s
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Running `target/debug/loops`
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again!
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again!
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again!
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again!
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^Cagain!
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</code></pre>
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<p>符号 <code>^C</code> 表示你在这里按下了 <kbd>ctrl</kbd>-<kbd>C</kbd>。在 <code>^C</code> 后面，你可能会看到，也可能不会看到 <code>again!</code>，这取决于代码在收到中断信号时正执行到循环的哪个位置。</p>
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<p>幸运的是，Rust 也提供了在代码中跳出循环的方法。你可以在循环中放置 <code>break</code> 关键字，告诉程序何时停止执行该循环。回忆一下，我们曾在第二章猜数字游戏的<a href="ch02-00-guessing-game-tutorial.html#猜测正确后退出">“猜测正确后退出”</a>一节中使用过它，让程序在用户猜中数字后退出。</p>
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<p>我们在猜数字游戏中也使用过 <code>continue</code>。在循环里，<code>continue</code> 关键字会告诉程序跳过本次循环迭代剩余的代码，并直接进入下一次迭代。</p>
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<h4 id="从循环返回值"><a class="header" href="#从循环返回值">从循环返回值</a></h4>
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<p><code>loop</code> 的一个用途是重试那些你知道可能失败的操作，比如检查某个线程是否完成了任务。不过，你也可能希望把这个操作的结果传递给其他代码。为此，你可以在用于停止循环的 <code>break</code> 表达式后面加上想要返回的值；这个值会作为循环的返回值返回出来，因而你就可以使用它，如下所示：</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
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let mut counter = 0;
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let result = loop {
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counter += 1;
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if counter == 10 {
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break counter * 2;
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}
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};
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println!("The result is {result}");
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}</code></pre>
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<p>在循环之前，我们声明了一个名为 <code>counter</code> 的变量，并将其初始化为 <code>0</code>。然后，又声明了一个名为 <code>result</code> 的变量，用来保存循环返回的值。在循环的每次迭代中，我们都会给 <code>counter</code> 加 <code>1</code>，然后检查它是否等于 <code>10</code>。当条件满足时，就用 <code>break</code> 关键字返回 <code>counter * 2</code> 的值。循环结束后，我们用分号结束把值赋给 <code>result</code> 的那条语句。最后，打印出 <code>result</code> 的值，也就是 <code>20</code>。</p>
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<p>如果你在循环内部使用 <code>return</code>，也可以从中返回。不过，<code>break</code> 只会退出当前循环，而 <code>return</code> 总是会退出当前函数。</p>
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<h4 id="循环标签在多个循环之间消除歧义"><a class="header" href="#循环标签在多个循环之间消除歧义">循环标签：在多个循环之间消除歧义</a></h4>
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<p>如果循环中又套了循环，那么 <code>break</code> 和 <code>continue</code> 默认只作用于当前最内层的那个循环。你可以选择给某个循环加上一个 <strong>循环标签</strong>（<em>loop label</em>），然后把这个标签和 <code>break</code> 或 <code>continue</code> 一起使用，这样这些关键字就会作用于被标记的循环，而不是最内层循环。下面是一个包含两层嵌套循环的例子：</p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
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let mut count = 0;
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'counting_up: loop {
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println!("count = {count}");
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let mut remaining = 10;
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loop {
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println!("remaining = {remaining}");
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if remaining == 9 {
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break;
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}
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if count == 2 {
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break 'counting_up;
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}
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remaining -= 1;
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}
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count += 1;
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}
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println!("End count = {count}");
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}</code></pre>
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<p>外层循环带有标签 <code>'counting_up</code>，它会从 0 数到 2。没有标签的内层循环则从 10 倒数到 9。第一个没有指定标签的 <code>break</code> 只会退出内层循环。语句 <code>break 'counting_up;</code> 则会退出外层循环。这段代码会打印：</p>
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<pre><code class="language-console">$ cargo run
|
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|
Compiling loops v0.1.0 (file:///projects/loops)
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|
Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.58s
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|
Running `target/debug/loops`
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count = 0
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remaining = 10
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|
remaining = 9
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count = 1
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|
remaining = 10
|
|
|
remaining = 9
|
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|
count = 2
|
|
|
remaining = 10
|
|
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End count = 2
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|
</code></pre>
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<h4 id="while-条件循环"><a class="header" href="#while-条件循环"><code>while</code> 条件循环</a></h4>
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<p>程序经常需要在循环中计算某个条件：只要条件为 <code>true</code>，循环就继续；当条件不再为 <code>true</code> 时，程序就会调用 <code>break</code> 来停止循环。这种循环类型可以通过组合 <code>loop</code>、<code>if</code>、<code>else</code> 和 <code>break</code> 来实现；如果你愿意，现在就可以在程序里试试看。不过，这种模式实在太常见了，所以 Rust 为它内置了一个语言结构，叫做 <code>while</code> 循环。在示例 3-3 中，我们使用 <code>while</code> 让程序循环三次，每次计数都减一；之后，在循环结束后打印另一条消息并退出。</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
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let mut number = 3;
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|
while number != 0 {
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|
println!("{number}!");
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|
number -= 1;
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|
}
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|
println!("LIFTOFF!!!");
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|
}</code></pre>
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<p><span class="caption">示例 3-3: 当条件为 <code>true</code> 时，使用 <code>while</code> 循环运行代码</span></p>
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<p>这种结构消除了使用 <code>loop</code>、<code>if</code>、<code>else</code> 和 <code>break</code> 时原本需要的大量嵌套，因此代码会更清晰。只要条件求值为 <code>true</code>，代码就会继续执行；否则就退出循环。</p>
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<h4 id="使用-for-遍历集合"><a class="header" href="#使用-for-遍历集合">使用 <code>for</code> 遍历集合</a></h4>
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<p>可以使用 <code>while</code> 结构来遍历集合中的元素，比如数组。例如，示例 3-4 中的循环会打印数组 <code>a</code> 中的每一个元素。</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
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let a = [10, 20, 30, 40, 50];
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let mut index = 0;
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while index < 5 {
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println!("the value is: {}", a[index]);
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index += 1;
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|
}
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|
}</code></pre>
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<p><span class="caption">示例 3-4：使用 <code>while</code> 循环遍历集合中的每一个元素</span></p>
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<p>这里，代码对数组中的元素进行计数。它从索引 <code>0</code> 开始，并接着循环直到遇到数组的最后一个索引（这时，<code>index < 5</code> 不再为 <code>true</code>）。运行这段代码会打印出数组中的每一个元素：</p>
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<pre><code class="language-console">$ cargo run
|
|
|
Compiling loops v0.1.0 (file:///projects/loops)
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|
Finished `dev` profile [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.32s
|
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|
Running `target/debug/loops`
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|
the value is: 10
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the value is: 20
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the value is: 30
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the value is: 40
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the value is: 50
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</code></pre>
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<p>数组中的所有五个元素都如期出现在终端中。尽管 <code>index</code> 在某一时刻会到达值 <code>5</code>，不过循环在其尝试从数组获取第六个值（会越界）之前就停止了。</p>
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<p>不过，这种方式很容易出错；如果索引值或测试条件写错了，就会导致程序 panic。例如，如果你把数组 <code>a</code> 改成只有 4 个元素，却忘了把条件更新成 <code>while index < 4</code>，代码就会 panic。它也会让程序变慢，因为编译器会加入运行时代码，在每次循环迭代时检查索引是否仍然位于数组边界之内。</p>
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<p>作为更简洁的替代方案，可以使用 <code>for</code> 循环来对一个集合的每个元素执行一些代码。<code>for</code> 循环看起来如示例 3-5 所示：</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
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|
let a = [10, 20, 30, 40, 50];
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for element in a {
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println!("the value is: {element}");
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|
}
|
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|
}</code></pre>
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<p><span class="caption">示例 3-5：使用 <code>for</code> 循环遍历集合中的元素</span></p>
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<p>运行这段代码时，你会看到和示例 3-4 相同的输出。更重要的是，我们提高了代码的安全性，并消除了那种可能因为越过数组末尾，或遍历不够完整而漏掉某些元素所导致的 bug。</p>
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<p>例如，在示例 3-4 的代码中，如果你把数组 <code>a</code> 改成只有 4 个元素，却忘了把条件更新为 <code>while index < 4</code>，代码就会 panic。而使用 <code>for</code> 循环时，你就不必记着在修改数组元素个数时还要同步修改其他代码了。</p>
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<p><code>for</code> 循环的安全性和简洁性，使它成为 Rust 中最常用的循环结构。即使是在你只想把某段代码执行特定次数的情况下，比如示例 3-3 里那个使用 <code>while</code> 的倒计时例子，大多数 Rustaceans 也会选择使用 <code>for</code> 循环。实现这种写法的方式是使用 <code>Range</code>，这是标准库提供的一种类型，用来生成从某个数字开始、到另一个数字之前结束的所有数字序列。</p>
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<p>下面是一个使用 <code>for</code> 循环来倒计时的例子，它还用到了一个我们尚未讲到的方法 <code>rev</code>，用于反转 range。</p>
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<p><span class="filename">文件名：src/main.rs</span></p>
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<pre class="playground"><code class="language-rust edition2024">fn main() {
|
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for number in (1..4).rev() {
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|
println!("{number}!");
|
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|
}
|
|
|
println!("LIFTOFF!!!");
|
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}</code></pre>
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<p>这段代码是不是更好一些？</p>
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<h2 id="总结"><a class="header" href="#总结">总结</a></h2>
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<p>你做到了！这是内容相当丰富的一章：你学习了变量、标量和复合数据类型、函数、注释、<code>if</code> 表达式以及循环！如果你想练习本章讨论的概念，可以尝试构建下面这些程序：</p>
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<ul>
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<li>相互转换摄氏与华氏温度。</li>
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<li>生成第 n 个斐波那契数。</li>
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<li>打印圣诞颂歌 “The Twelve Days of Christmas” 的歌词，并利用歌曲中的重复部分（通过编写循环）。</li>
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</ul>
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<p>当你准备好继续时，我们将讨论一个在其他编程语言中<strong>并不</strong>常见的概念：所有权（ownership）。</p>
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</main>
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</a>
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</a>
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