diff --git a/src/programming_concepts/data_types.md b/src/programming_concepts/data_types.md index 8f8ce64..ad27724 100644 --- a/src/programming_concepts/data_types.md +++ b/src/programming_concepts/data_types.md @@ -43,13 +43,16 @@ error: could not compile `data_types` (bin "data_types") due to previous error **Scalar Types** -*标量* 类型，表示单个值。Rust 有着四个主要的标量类型：整数、浮点数、布尔值与字符。这些类型，其他语言也有。下面就深入看看他们在 Rust 中是怎样工作的。 +所谓 *标量，scalar* 类型，表示单个值。Rust 有四种主要的标量类型：整数、浮点数、布尔值和字符。咱们可能在其他编程语言中，见过这些类型。我们来了解一下，他们在 Rust 中是如何工作的。 -### 整形 + +### 整形 **Integer Types** -*整数* 是不带小数部分的数。在第 2 章中就已用到一种整数类型，即 `u32` 类型。这种类型声明表示变量关联的值，应是个无符号的、占据 32 个二进制位空间的整数（有符号整数以 `i` 而不是 `u` 开头）。下面的表 3-1 给出了 Rust 中内建的那些整数类型。可使用这些变种中的任何一个，取声明出某个整数值的类型。 + +所谓 *整数，integer*，是没有小数部分的数字。我们在第 2 章中，曾使用了一种整数类型，即 `u32` 类型。该类型声明，表示与之关联的值，应该是个无符号整数（有符号整数类型以 `i`，而不是 `u` 开头），占用 32 位空间。下表 3-1 列出了 Rust 中，内置的整数类型。我们可以使用任何的这些变种，来声明某个整数值的类型。 + *表 3-1：Rust 中的整数类型* @@ -61,17 +64,17 @@ error: could not compile `data_types` (bin "data_types") due to previous error | 32 位 | `i32` | `u32` | | 64 位 | `i64` | `u64` | | 128 位 | `i128` | `u128` | -| 架构决定 | `isize` | `usize` | +| 架构（arch） | `isize` | `usize` | -这每个变种，都可以是有符号或无符号的，同时有着显式的大小（二进制位数）。 *有符号* 与 *无符号* 是该数字是否可以是负数--也就是说，该数是否需带有符号（即有符号的），或者说他是否将只为正数，而因此仅能被不带符号的表示出来（即无符号）。这与在纸上写数字相像：在符号重要时，那么写下来的数字就会带有加号或减号；不过在可安全地假定数字为正数时，写下的数字就不带符号了。有符号数字，是采用 [二进制补码](https://en.wikipedia.org/wiki/Two%27s_complement) 表示法加以存储的。 -每个有符号变种，都可存储自 `-(2^n-1)` 到 `2^n-1` 范围的那些数字（包括边界上的两个数字），其中的 `n` 即为变种用到的位数。那么一个 `i8` 就可以存储 从`-(2^7)` 到 `2^7-1` 的那些数字了，相当于 `-128` 到 `127`。 +其中每个变种，都可以是有符号或无符号的，并有明确的大小。*有符号，signed* 和 *无符号，unsigned*，指的是数字是否有可能是负数 -- 换句话说，数字是否需要带有符号（有符号），或者数字是否只能是正数，而因此可以不带符号表示（无符号）。这就像在纸上书写数字：当符号很重要时，数字会用加号或减号表示；然而，当可以肯定数字是正数时，数字就会不带符号给出。有符号的数字使用 [二进制补码表示法](https://en.wikipedia.org/wiki/Two%27s_complement) 存储。 -无符号变种则可以存储 `0` 到 `2^n - 1` 的数字，因此一个 `u8` 可以存储 `0` 到 `2^8 - 1` 的数字，相当于 `0` 到 `255`。 +每个带符号的变种，可以存储 -(2n - 1) 到 2n - 1 - 1（含）的数字，其中 *n* 是该变种使用的比特数。因此，`i8` 可以存储-(27) 到 27 - 1 的数字，相当于 -128 到 127。无符号变种可以存储 0 至 2n - 1 的数字，因此 `u8` 可以存储 0 至 28 - 1 的数字，相当于 0 至 255。 -此外，其中的 `isize` 与 `usize` 类型，取决于程序所运行计算机的架构，这在上面的表格中，是以 `arch` 表示的：若在 `64-bit` 机器上那么就是 64 位，而若在 `32-bit` 机器上，那么就是 32 位。 +此外，`isize` 和 `usize` 这两种类型，取决于咱们程序运行所在的计算机体系结构，这在该表中，用 “架构（arch）” 表示：如果咱们在 64 位架构上，则为 64 位；如果是在 32 位架构上，则为 32 位。 + +咱们可以下表 3-2 所示的任何形式，写出整数的字面值。需要注意的是，可以是多种数值类型的数字字面值，则允许使用类型后缀，如 `57u8`，来指定类型。数字字面值，也可以使用 `_` 作为视觉分隔符，使数字更容易读取，例如 `1_000`，其将与咱们指定的 `1000` 相同。 -可使用上面表 3-2 中的任何形式，来编写整数字面值（integer literals）。请注意数字字面值是可以将多种数字类型，作为类型后缀（a type suffix），而指定出该数字的类型的，比如 `57u8`。数字字面值中还可以使用 `_` 作为视觉分隔符，从而让数字更易于阅读，比如 `1_234_456_789_012`，这与指明 `123456789012` 有着同样的值。 *表 3-2：Rust 中的数字字面值* @@ -83,19 +86,24 @@ error: could not compile `data_types` (bin "data_types") due to previous error | 二进制（Binary） | `0b1111_0000` | | 字节（仅限 `u8`，Byte(`u8` only)） | `b'A'` | -那么怎样知道，该用何种类型的整数呢？在不确定的时候，一般来说 Rust 默认的整数类型，即是不错的开场：整数类型默认为 `i32`。而要用到 `isize` 或 `usize` 的主要场合，则是在对一些类别的集合进行索引的时候（the primary situation in which you'd use `isize` or `usize` is when indexing some sort of collection）。 + +那么，咱们怎么知道，要使用哪种整数类型呢？在不确定时，Rust 默认选项，通常是个很好的开始：整数类型默认为 `i32`。而使用 `isize` 或 `usize` 的主要情况，是在索引某种集合时。 + > 关于 **整数溢出** > -> 比方说有个类型为 `u8` 的、可保存 `0` 到 `255` 之间值的变量。在尝试将该变量修改为超出那个范围的某个值，比如 `256` 时，就会发生 *整型溢出（integer overflow）*，而整型溢出又可导致两种行为之一。在以调试模式进行程序编译时，Rust 就会包含整数溢出的检查，在发生了整数溢出时，就会导致程序进入 *错误（panic）* 状态。对于程序因错误而退出执行这种情况，Rust 使用了 猝死（paniking） 这个词语；在第 9 章中的 [带有 `panic!` 宏的不可恢复性错误](Ch09_Error_Handling.md#带-panic-的不可恢复错误) 小节，将更深入地讨论到程序因错误而终止运行的情况。 +> 假设咱们有个可保存 0 到 255 之间值的 `u8` 类型变量。在咱们尝试将该变量，更改为超出该范围的某个值，比如 256 时，就会发生 *整数溢出，integer overflow*，这可能导致两种行为之一。在咱们以调试模式编译时，Rust 包含了对那些发生时，会引起咱们程序 *中止，panic* 的整数溢出的检查。当某个程序以一个报错而退出时，Rust 便对此使用 *中止，panicking* 一词；我们将在第 9 章，[“使用 `panic!` 的无法恢复错误](../error_handling/panic.md) 小节中，更深入地讨论中止运行。 > -> 在以 `--release` 开关进行发布模式的编译时，Rust 就不会包含对引起程序终止运行的整数溢出的检查。这时若发生了溢出，Rust 就会执行 *二进制补码封装（two's complement wrapping）*。简而言之，对于比那种类型能保存的最大值还要大的值，就会被“回卷（wrap around）”到那种类型所能保存的最小值。以 `u8` 为例，值 `256` 就变成了 `0`，值 `257` 就变成了 `1`，如此等等。这样程序就不会死掉，而那个变量则会有着一个或许不是所期望的值。对整数溢出的回卷行为的依赖，被视为一种错误（Relying on integer overflow's wrapping behavior is considered an error）。 +> 而使用 `--release` 命令行开关，在发布模式下编译时，Rust 就不会检查会导致中止运行的整数溢出。相反，如果发生溢出，Rust 会执行 *二的补码换行，two's complement wrapping*。简而言之，大于该类型所能容纳最大值的值，会 “折回，wrap around” 到该类型所能容纳的最小值。在 `u8` 的情况下，值 256 会变成 0，值 257 会变成 1，依此类推。程序不会中止运行，但变量的值可能不是咱们期望的值。依赖整数溢出的 wrapping 行为，被视为错误。 > -> 要显式地处理可能的溢出，就要用到标准库为原生数字类型所提供的以下方法族（these families of methods provided by the standard library for primitive numeric types）： +> 要显式地处理溢出的可能性，咱们可以使用标准库为原始数值类型，所提供的下面这一系列方法： > > - 以 `wrapping_*` 这些方法的所有模式的封装，比如 `wrapping_add`（wrap in all modes with the `wrapping_*` methods, such as `wrapping_add`）； +> > - 存在以 `checked_*` 方法的溢出时，返回 `None` 值（return the `None` value if there is overflow with the `checked_*` methods）； +> > - 返回该值，以及一个表示是否存在带有 `overflowing_*` 方法的溢出的布尔值（return the value and a boolean indicating whether there was overflow with the `overflow_*` methods）； +> > - 以 `saturating_*` 方法，实现该值的最小或最大值处饱和（saturate at the value's minimum or maximum values with `saturating_*` methods）。