基本数据类型：标量、元组与数组

基本数据类型：标量、元组与数组

类型系统是 Rust 编译器干活的地基，而基本数据类型是地基最底下那一层。这篇解决的问题是：整数和浮点各有哪些宽度、什么时候必须手写类型标注、元组和数组能装什么、类型转换的坑在哪里。读完你写声明与函数签名时不会再犹豫该用 i32 还是 u64，也知道为什么编译器有时候突然问你「你到底想要什么类型」。

一、标量类型一览

Rust 的标量类型分四族：整数、浮点、布尔、字符。整数按位宽和符号组合成十二种，初学者不用全背，记住最常用的几种即可。

类型	含义	典型用途
`i32`	有符号 32 位	默认整数类型
`u32`	无符号 32 位	长度、数量
`i64` / `u64`	64 位	大数、时间戳
`isize` / `usize`	平台位宽	索引、大小
`f64`	双精度浮点	默认浮点类型
`bool`	布尔	条件判断
`char`	4 字节 Unicode 标量	单个字符

两个「默认」值得强调：写下 let n = 42; 时编译器默认按 i32 推断，写下 let x = 2.0; 时默认按 f64 推断。数组下标与容器容量相关的地方默认是 usize，和平台位宽一致，这是它和 C 语言里 size_t 同源的设定。选型时的实用建议是：没有特殊理由就用 i32，它是 CPU 指令上最泛用的宽度；涉及索引、长度、容量时用 usize，避免和标准库 API 反复互转；只有明确知道数值范围时才换 u64 之类，否则类型转换会淹没你的代码。

整数类型可以从字面量读出进制：0x 前缀十六进制、0o 八进制、0b 二进制，数字间还允许用下划线分段，比如 1_000_000。这些写法纯粹是给人看的，编译器一视同仁。

二、类型推断与必须标注的场合

Rust 的类型推断相当聪明，但不会跨越函数边界：函数签名必须显式写出参数与返回类型，这是为了让人在不读函数体的情况下就能信赖接口。编辑器里有了 rust-analyzer 之后，悬停即可看到推断出的类型，不必靠猜。

fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b
}

fn main() {
    let sum = add(1, 2);         // 推断为 i32
    let flag: bool = true;       // 显式标注
}

有一种新手必遇的恍惚时刻：let guess: i32 = "42".parse().unwrap(); 里 parse 的泛型目标由冒号左侧的标注决定，去掉标注编译器就报「类型不明确」让你自己写清楚。这类错误通常长成 cannot infer type 或 expected one of ... 的句式，本质是编译器在多个候选间无法选择。遇到它就在声明处补上类型标注，几乎总是正确动作。

三、整数溢出与转换

整数在 debug 构建里溢出会 panic，release 构建则按回绕处理——这是被反复强调的安全设计。想明确表达意图，标准库给了三个方法而不是让你默认接受回绕。

方法	溢出行为	使用场景
`checked_add`	返回 None	输入不可信时
`wrapping_add`	回绕	明确要回绕语义
`saturating_add`	饱和到边界	不允许越界

类型之间的转换用 as 关键字，比如 let big: i64 = 3; let small = big as i32;。as 是静默的、可能截断的强转，只在数值类型之间可用。想安全转换可以用 TryFrom / TryInto，转换失败返回 Result 而不是悄悄丢精度。处理用户数据或外部协议字段时，优先用可失败转换，把截断风险显式摊到台面上。

浮点数的坑和其他语言一样：f64 的比较要小心精度误差，NaN 不等于任何值包括自身。Rust 的除零在浮点上返回无穷大，在整型上则是 panic，两族语义不同，别混用。

整数类型的另一个现实问题是与外部系统对接时的宽度选择：网络协议字段常常是固定字节宽度，DTO 里照着协议写 u16、i32 即可，不要为了「反正能装下」统一用 64 位，那会让阅读者误以为字段很大。拿不准外部边界时，写注释说明取值范围，比类型本身更顶用。

四、元组：固定长度的异构容器

元组把几个可能类型不同的值打包成一个，长度固定，编译期已知。它在函数「返回多个值」时最常见：

fn split_url(url: &str) -> (&str, &str) {
    let idx = url.find("://").unwrap_or(0);
    (&url[..idx], &url[idx + 3..])
}

fn main() {
    let (scheme, rest) = split_url("https://example.com");
    println!("{} | {}", scheme, rest);
}

访问元组元素用 t.0、t.1 这种点号索引，从 0 开始。空元组 () 是一个独立类型，也叫单元类型，没有返回值的函数实际上就是返回了它。元组可以用解构语法一次性拆开，比逐个点索引清晰，模式匹配一章会见到更多解构的例子。超过三四层嵌套的元组就该考虑换成具名 struct 了——读者面对 (String, Vec<i32>, Option<u32>, bool) 这种签名时，基本要靠猜才能记住每个位置的含义，而 struct 的字段名是自解释的。函数返回多个值时，若顺序有歧义，宁愿定义一个小结构体。

五、数组：栈上的定长序列

数组和元组一样长度固定，但所有元素类型必须相同，且分配在栈上，访问开销接近零。数组适合编译期已知长度的场景，比如一星期七天、RGB 三个通道：

fn main() {
    let weekdays = ["周一", "周二", "周三", "周四", "周五"];
    let rgb: [u8; 3] = [255, 128, 0];
    println!("红色通道: {}", rgb[0]);
    println!("工作日数量: {}", weekdays.len());
}

越界访问在运行时 panic 而不是返回垃圾值。想自己处理越界，用 rgb.get(5) 拿到 Option<&u8>，配合模式匹配走可恢复路径。数组与 Vec 的分工是本节最重要的选型：长度编译期确定用数组，需要动态增删用 Vec。下表把两者的差别先摆清楚，集合实战一章再展开 Vec。

维度	数组 `[T; N]`	`Vec<T>`
长度	编译期固定	运行时可变
存储	栈	堆
越界访问	panic 或 Option	同左
典型场景	定长配置、缓冲区	任意动态集合

六、标量之外的字符与布尔细节

char 是 4 字节的 Unicode 标量值，不是字节也不是码元。这意味着一个中文字符在 char 里是一个元素，但在 String 里通常占三个 UTF-8 字节——字符串那一章会展开这个差异，这里先记住「char 不是 u8」。字节字面量写法是 b'A'，类型是 u8，处理二进制协议时常用。

布尔就是 true / false，注意 if 条件必须是布尔类型，if x 这种写法在 Rust 里编译不过，不像某些语言会做隐式真值转换。这是类型系统刻意的严格：条件必须是人类可读的判断，而不是靠歧义约定。做配置解析时可以借鉴正则表达式精进里的做法，先把文本结构抓出来再转成强类型，这样类型错误在解析边界就被挡住，不会流进业务逻辑深处。

基本数据类型：标量、元组与数组

基本数据类型：标量、元组与数组

一、标量类型一览

二、类型推断与必须标注的场合

三、整数溢出与转换

四、元组：固定长度的异构容器

五、数组：栈上的定长序列

六、标量之外的字符与布尔细节

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