Initial astro commit

This commit is contained in:
2023-12-11 23:41:48 +01:00
commit 4671378238
81 changed files with 18248 additions and 0 deletions

View File

@@ -0,0 +1,52 @@
---
title: Hello world!
published: 2022-08-10T17:04:53+02:00
sorting: 0
slug: hello-world
---
# Hello world!
_[Link zum Buch](https://doc.rust-lang.org/book/ch01-02-hello-world.html)_
## How to `println!`
Hello world ist relativ einfach. `println!` ist ein Makro (eine
spezielle Art Funktion?), die einfach auf stdout printed.
```rust
println!("Hello world!");
```
Output:
```
Hello world!
```
## Komplettes Programm
Rust hat ähnlich wie C eine `main`-Funktion, die zum Start ausgeführt
wird.
Ein komplettes Programm zum Kompilieren hätte also den folgenden Inhalt:
```rust
fn main() {
println!("Hello world!");
}
```
Kompiliert und ausgeführt wird es dann über folgende Befehle:
```bash
$ rustc main.rs
$ ./main
Hello world!
```
## Weitere Details
* `fn` -> Funktionsdeklaration
* 4 Leerzeichen zum Einrücken, kein Tab
* `;` am Ende der Zeile

View File

@@ -0,0 +1,74 @@
---
title: Cargo
published: 2022-10-18T17:56:26+02:00
sorting: 1
slug: cargo
---
# Cargo
_[Link zum Buch](https://doc.rust-lang.org/book/ch01-03-hello-cargo.html)_
## Was ist Cargo?
Cargo ist Rusts package manager.<br/>
Um ein neues Cargo-Projekt zu erstellen, braucht es das folgende
Command:
```bash
$ cargo new projektname --bin
```
`--bin` sagt, dass wir ein neues Binary erstellen und keine
Bibliothek.<br/>
Es wird auch gleich `main.rs`, ein `.git`-Ordner (inkl. `.gitignore`)
und `Cargo.toml` erstellt.
## Angelegte Dateien
### Cargo.toml
Unangetastet sieht die Datei so aus:
```toml
[package]
name = "projektname"
version = "0.1.0"
authors = ["Your Name <you@example.com>"]
[dependencies]
```
Hier können also Meta-Infos wie Name und Dependencies gespeichert
werden.
So wie eine `package.json` in JavaScript.
### main.rs
Die Main-Datei ist mit ``Hello World'' gefüllt.
## Commands
### cargo build
```bash
$ cargo build
$ ./target/debug/projektname
```
Standardmäßig wird ein Debug-Build erzeugt. `cargo build --release`
erzeugt einen Release-Build.
### cargo run
Macht einen build und führt die Datei dann aus.
### cargo check
Checkt alles einmal durch.
### cargo update
Updatet alle Dependencies. Allerdings nur auf die letzte Subversion der
angegebenen Version. Will man eine neue Version, muss man das manuell
angeben.

View File

@@ -0,0 +1,313 @@
:experimental:
:docdatetime: 2022-10-18T17:56:26+02:00
= Erstes Spiel
_https://doc.rust-lang.org/book/ch02-00-guessing-game-tutorial.html[Link zum Buch]_ | _Diese Seite ist aus einem https://jupyter.org/[Jupyter Notebook] exportiert_.
== Projekt erstellen
Das Projekt wird wie in Notebook 01 beschrieben erstellt.
== Einen Input aufnehmen
~*In[2]:*~
[source, rust]
----
:dep evcxr_input
// Das ^ ist für Jupyter
// Das v würde man wirklich benutzen
// use std::io;
println!("Guess the number!");
println!("Please input your guess.");
let mut guess = evcxr_input::get_string("Number? ");
// Das ^ ist für Jupyter
// Das v würde man wirklich benutzen
//let mut guess = String::new();
//io::stdin().read_line(&mut guess)
// .expect("Failed to read line");
println!("You guessed: {}", guess);
----
~*Out[2]:*~
----
Guess the number!
Please input your guess.
Number? 42
You guessed: 42
----
== Was haben wir gemacht?
* `use std::io;` bindet die Standard-IO Bibliothek ein
* `let mut guess` legt eine Variable `guess` an
** `mut` bedeutet, dass sie ``mutable'' also veränderbar ist
* `String::new()` erstellt eine neue Instanz der `String`-Klasse
* `io::stdin()` legt ein `Stdin`-Objekt an - ein Handler für die
CLI-Eingabe
** ohne die ``use'' Anweisung oben, müsste es `std::io::stdin()` sein
* `.read_line(&mut guess)` ließt eine Zeile und speichert sie in guess
** `&` erstellt dabei eine Referenz (wie in C)
** Referenzen sind standardmäßig immutable - deshalb `&mut`
** `read_line()` gibt ein `Result`-Objekt zurück, dieser kann `Ok` oder
`Err` enthalten
* `.expect("Fehlermeldung")` entpackt das `Result`-Objekt
** Theoretisch ist das unnötig, sonst gibt es aber eine Warnung
** Sollte ein `Err` im Result sein, wird durch `expect()` eine Exception
auftreten
* `println!("Eingabe: {}", guess)` ist ein formatiertes print
== Eine random Zahl erstellen
Für eine random Zahl brauchen wir die erste Dependency. +
Also `Cargo.toml` bearbeiten:
[source, toml]
----
[dependencies]
rand = "0.3.14"
----
(In Jupyter müssen wir das anders lösen.)
Dependencies findet man auch auf https://crates.io[crates.io].
Die crate `rand` kann jetzt im Code verwendet werden.
~*In[3]:*~
[source, rust]
----
:dep rand = "0.3.15"
// Das ^ ist von Jupyter
extern crate rand;
use rand::Rng;
let secret_number: u32 = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);
println!("{}", secret_number);
----
~*Out[3]:*~
----
37
----
== Höher oder tiefer?
Vergleichen wir doch einfach mal… +
Ein Fehler?
~*In[4]:*~
[source.notCompiling, rust]
----
use std::cmp::Ordering;
match guess.cmp(&secret_number) {
Ordering::Less => println!("Too small!"),
Ordering::Greater => println!("Too big!"),
Ordering::Equal => println!("You win!"),
}
----
~*Out[4]:*~
----
match guess.cmp(&secret_number) {
^^^^^^^^^^^^^^ expected struct `String`, found `u32`
mismatched types
----
Unser `guess` ist ja ein `String`! Den kann man nicht einfach mit einem
`int` vergleichen (anscheinend). +
Wir müssen unser guess also umwandeln:
~*In[5]:*~
[source, rust]
----
let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("Please type a number!");
----
`.strip()` entfernt Whitespace von beiden Seiten und `parse()` macht
eine Zahl draus.
`guess` als Variable ist schon vorhanden? Kein Problem! Rust erlaubt
``Shadowing'', damit man nicht mehrere Variablen unterschiedlicher
Datentypen für den selben Wert anlegen muss.
Jetzt sollte das Vergleichen auch klappen!
~*In[6]:*~
[source, rust]
----
use std::cmp::Ordering;
match guess.cmp(&secret_number) {
Ordering::Less => println!("Too small!"),
Ordering::Greater => println!("Too big!"),
Ordering::Equal => println!("You win!"),
}
----
~*Out[6]:*~
----
Too big!
()
----
== Nicht nur ein Versuch
Damit wir mehrmals raten können, brauchen wir eine Schleife.
~*In[7]:*~
[source, rust]
----
let secret_number: u32 = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);
loop {
let mut guess = evcxr_input::get_string("Number? ");
let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("Please type a number!");
match guess.cmp(&secret_number) {
Ordering::Less => println!("Too small!"),
Ordering::Greater => println!("Too big!"),
Ordering::Equal => println!("You win!"),
}
}
----
~*Out[7]:*~
----
Number? 100
Too big!
Number? 50
Too big!
Number? 25
Too small!
Number? 30
Too small!
Number? 40
Too small!
Number? 42
Too small!
Number? 45
You win!
Number? 45
You win!
Number? 100
Too big!
Number? 45
You win!
Number?
...
----
Funktioniert, aber selbst nach dem Erraten passiert nichts und wir
sollen weiter raten. +
Offensichtlich müssen wir die Schleife dann abbrechen.
~*In[8]:*~
[source, rust]
----
let secret_number: u32 = rand::thread_rng().gen_range(1, 101);
loop {
let mut guess = evcxr_input::get_string("Number? ");
let guess: u32 = guess.trim().parse().expect("Please type a number!");
match guess.cmp(&secret_number) {
Ordering::Less => println!("Too small!"),
Ordering::Greater => println!("Too big!"),
Ordering::Equal => {
println!("You win!");
break;
},
}
}
----
~*Out[8]:*~
----
Number? 100
Too big!
Number? 50
Too big!
Number? 25
Too small!
Number? 42
Too big!
Number? 39
Too big!
Number? 37
Too big!
Number? 36
Too big!
Number? 33
Too big!
Number? 30
Too big!
Number? 29
You win!
()
----
== Error handling
Derzeit stirbt das Programm einfach mit einem Fehler, wenn man keine
Zahl eingibt. Das können wir auch relativ einfach fixen:
~*In[9]:*~
[source, rust]
----
loop {
let mut guess = evcxr_input::get_string("Number? ");
let guess: u32 = match guess.trim().parse() {
Ok(num) => num,
Err(_) => continue,
};
// Wenn wir hier her kommen, haben wir eine gültige Zahl und beenden einfach.
break;
}
----
~*Out[9]:*~
----
Number? a
Number? b
Number? 🦀
Number? 5
()
----
Statt einem `expect()` haben wir nun eine `match`-Expression. Die Syntax
ist relativ einfach zu verstehen. Man kann auch mehrere `Ok(value)`
nutzen, wobei dann das richtige aufgerufen wird. `Err(_)` nutzt den
Unterstrich, um alle Fehler zu catchen, nicht nur einen speziellen.
Das `num` nach dem Pfeil ist ein implizites Return. Wenn eine Variable
am Ende eines Blocks steht, wird sie zurückgegeben.
== Fertig
Wir haben nun alle Elemente für das ``Higher-Lower-Game''.

View File

@@ -0,0 +1,291 @@
:experimental:
:docdatetime: 2022-10-18T17:56:26+02:00
= Konzepte
https://doc.rust-lang.org/book/ch03-00-common-programming-concepts.html[Link zum Buch]
== Variablen
=== Mutability
Standardmäßig sind Variablen nicht mutable, also nicht veränderbar.
In anderen Sprachen ist das häufig `const` - in Rust gibt es aber auch `const`!
Das Folgende funktioniert also nicht:
[source.notCompiling, Rust]
----
fn main() {
let x = "Hello world!";
// Das folgende funktioniert nicht, weil x nicht mutable ist!
x = "Hello Rust!";
}
----
Damit Variablen mutable sind, muss `mut` genutzt werden:
[source, rust]
----
fn main() {
let mut x = "Hello world!";
// Hier funktioniert es.
x = "Hello Rust!";
}
----
=== Constants
Neben unveränderlichen Variablen gibt es auch noch Konstanten.
Diese sind sehr ähnlich zu ersteren, haben aber zwei relevante Unterschiede:
- Der Typ *muss* angegeben werden. Type inference funktioniert hier nicht.
- Konstanten können nur auf zu Compilezeit konstante Ausdrücke gesetzt werden, keine zu Runtime veränderlichen.
Die Konvention für Konstanten ist snake case all caps.
Ein Beispiel dafür ist folgendes:
[source, rust]
----
const MINUTES_IN_A_DAY: u32 = 24 * 60;
----
=== Shadowing
Shadowing wurde beim Higher-Lower-Game schon einmal erwähnt.
Anfangs habe ich es falsch verstanden: Ich dachte Shadowing wäre, dass eine Variable unter dem selben Namen in unterschiedlichen Datentypen vorhanden wäre.
Allerdings ist es mehr ein "Reuse" eines alten Namens.
Ein Beispiel:
[source, rust]
----
fn main() {
let x = 5;
let x = x + 5;
println!("{}", x);
}
----
Die Ausgabe des Programms ist dabei der letztere Wert, hier also 10.
Es ist also mehr eine neue Variable unter dem selben Namen wie die alte.
Sogar der Datentyp kann sich dabei ändern, man muss sich also nicht ständig neue Namen für Variablen ausdenken, nur weil man sie casted (Juchuu!).
Da Variablen immer Block-Scope-basiert (?) sind, kann dies natürlich auch in einem eingebetteten Block genutzt werden.
Der Unterschied zu mutable Variablen ist ganz einfach: neben einigen Unterschieden unter der Haube (oder?), haben mutable Variablen einen festen Datentyp, der nicht einfach geändert werden kann.
== Datentypen
=== Data Inference
Jede Variable hat einen festen Datentyp.
Der Compiler kann häufig selber herausfinden, was für einer das ist, das ist die "Type Inference".
Wenn das nicht geht, muss manuell ein Typ festgelegt werden.
Ein Beispiel:
[source, rust]
----
let guess: u32 = "42".parse().expect("Not a number!");
----
`"42"` ist offensichtlich ein String.
`parse()` kann verschiedene Ergebnisse-Datentypen erzeugen.
Das Ergebnis kann also verschiedene Typen haben, wir wollen ja aber wissen, was `guess` ist.
Hier muss also `guess: u32` angegeben werden, sonst gibt es einen Fehler vom Compiler.
=== Scalar Types
Skalar heißt: ein einziges Value.
Also eine Zahl (integer/float), Boolean oder ein einzelner Character.
==== Integer
Es signed und unsigned Integer und verschiedener Länge - 8, 16, 32, 64 und 128 Bit und "size".
"size" ist dabei architektur-abhängig, also zumeist 32 oder 64 Bit.
- signed sind im Zweierkomplement
- man kann den Datentyp direkt an eine Zahl anhängen (`5u32`)
- man kann in Dezimalschreibweise beliebig `_` einfügen für Lesbarkeit (z.B. `1_000`)
- außerdem schreibbar in hex (`0x...`), oct (`0o...`), bin (`0b...`) oder als Byte (`b'A'`)
- Division zweier Integer erzeugt einen Integer (abgerundet)
Overflows sind interessant: Wenn zu Debug compiled wird, gibt es ein panic und das Programm beendet mit einem Fehler (nicht auffangbar).
In Release ist es dann die "normale" Variante mit einem Wrap-around. +
Interessant ist, dass es zusätzliche Methoden für alles gibt (nicht nur `add`):
- `wrapping_add` ersetzt das normale Addieren und wrapt
- `checked_add` wirft einen abfangbaren Fehler bei Overflow
- `overflowing_add` gibt einen Boolean, ob ein Overflow auftritt
- `saturating_add` bleibt beim Maximum oder Minimum des verfügbaren Bereiches
[source, rust]
----
let number: u8 = 254;
println!("{}", number.wrapping_add(2));
----
Die Ausgabe des Programms ist 0.
==== Floats
Sind normale IEEE-754 floats mit 32 oder 64 Bit.
==== Boolean
Auch nichts besonders, `true` oder `false` halt.
==== Chars
Sind besonders.
Einzelne Character in Rust sind nicht einfach wie in C ein u8 unter anderem Namen, sondern wirklich ein Zeichen.
Jeder Unicode-Character ist ein Char, also auch `'🐧'`.
Chars werden mit single-quotes geschrieben (Strings mit doppelten quotes).
Allerdings scheint es noch ein wenig komplizierter zu sein, das kommt aber erst später.
=== Compound Types
Gruppierung von mehreren Werten in einem Typ.
==== Tupel
Tupel sind weird.
Sie haben eine feste Länge (wie C-Arrays), können aber verschiedene Datentypen beinhalten, also wie in Python.
Sie sind aber schreibbar, wenn `mut` zur Initialisierung genutzt wird, also nicht wie in Python.
Ein paar Beispiele als Code:
[source, rust]
----
let x: (f32, char, u8) = (1.0, '🐧', 3);
//_x.0 = 2.0; // geht nicht, da x nicht mut ist.
let mut x: (f32, char, u8) = x;
println!("{}", x.0); // x.0 == x[0] -> 1.0
// Dekonstruktur. Wie in JS wird einfach zugewiesen.
let (_a, b, _c) = x; // a = x.0 = 1.0, b = x.1 = 🐧, c = x.2 = 3
println!("{}", b); // b is 🐧
x.2 = 4; // x.2 ist schreibbar, wenn x mut ist.
println!("{}", x.2);
//x.2 = 1.0; // Das geht nicht, da x.2 ein u8 ist.
----
Falls eine Funktion in Rust nichts zurückgibt, gibt sie in leeres Tupel `()`, auch `unit type` genannt, zurück.
==== Arrays
Arrays sind wie C-Arrays, haben also eine feste Länge und nur einen Datentyp.
Für "Arrays" mit veränderbarer Länge gibt es Vektoren.
Wieder etwas Code:
[source, rust]
----
let x: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
// ^ so sieht der Datentyp aus
println!("{}", x[0]); // 1, so wie immer
let mut x = [15; 3]; // -> [15, 15, 15]
x[0] = 16; // x = [16, 15, 15]
----
Im Gegensatz zu C-Arrays wird allerdings vor dem Zugriff auf das Array ein Check durchgeführt.
Während C also auch außerhalb des Arrays Speicher lesen kann (mindestens theoretisch), kommt es in Rust dann zu einem Compilerfehler oder einer Runtime-Panic.
== Funktionen
Sind wie normale Funktionen in C auch. Keyword ist `fn`.
Beispiel:
[source, rust]
----
fn calculate_sum(a: i32, b: i32) -> i64 {
// Statements können natürlich normal genutzt werden
let c: i64 = a + b
// Wenn das letzte Statement kein ";" am Ende hat, ist es die Rückgabe
// Quasi "return c;"
// "let ...." returnt aber nichts
// Könnte aber auch einfach nur "a + b" sein.
c
}
----
== Kommentare
Schon häufiger in den Beispielen - einfach `//`.
Es gibt auch noch spezielle Docstrings, aber das kommt später.
== Kontrollfluss
=== `if`
- ohne runde Klammern um die Bedingung
- _immer_ geschweifte Klammern, zumindest kein Beispiel ohne
- Geht auch als short-if bei `let x = if condition { 5 } else { 6 }`
- Bedingung *muss* ein bool sein!
=== `loop`
- Basically ein `while (true)`
- `break` und `continue`
- Können labels haben. Dann kann `break 'label` genutzt werden
Beispiel für labels:
[source, rust]
----
fn main() {
'outer: loop {
let mut a = 1;
loop {
a += 1;
if a == 10 {
break 'outer;
}
}
}
}
----
==== Ergebnis aus der Loop
`break` mit Wert ist Rückgabe.
Einfaches Beispiel:
[source, rust]
----
fn main() {
let mut counter = 0;
let result = loop {
counter += 1;
if counter == 10 {
break counter * 2;
}
};
println!("{}", result); // 20
}
----
=== `while`
- nutzt auch keine runden Klammern
- sonst normal
=== `for`
Looped durch eine Collection (wie in Python).
[source, rust]
----
fn main() {
let a = [10, 20, 30, 40, 50];
for element in a {
println!("{}", element);
}
}
----

View File

@@ -0,0 +1,151 @@
:experimental:
:docdatetime: 2022-10-18T17:56:26+02:00
= Ownership
https://doc.rust-lang.org/book/ch04-00-understanding-ownership.html[Link zum Buch]
== Was ist das?
Jeder Wert hat eine Variable, die ihn "besitzt".
Jeder Wert kann zu einem Zeitpunkt nur von _einer_ Variable besessen werden.
Sollte die Variable aus dem Scope verschwinden, wird der Wert ungültig und aus dem Speicher entfernt.
== Warum?
Wenn ein Wert eine feste Länge hat, kann man sie ganz einfach auf den Stack packen.
Falls die Länge aber variabel ist, muss zu Laufzeit Speicher allokiert werden.
In C ist das dann der Aufruf `malloc`, der einen Pointer zu dem entsprechenden Bereich gibt.
Später muss dann `free` aufgerufen werden, um den Speicher wieder freizugeben, weil C keinen Garbage Collector hat, der sich alleine darum kümmert.
Es ist wenig verwunderlich, dass beim manuellen Aufruf von `malloc` und `free` allerhand schiefgehen kann.
Entweder kann Speicher zu früh (eventuell falsche Werte) oder zu spät (höherer Speicherverbrauch) freigegeben werden, oder auch zum Beispiel doppelt.
Rust nutzt deshalb (wenn man das nicht aktiv anders macht) einen anderen Ansatz, bei dem der Compiler selber `drop` (was in etwa `free` entspricht) einfügt, wenn eine Variable aus dem Scope verschwindet.
== Was das für den Code bedeutet
=== String Datentyp
Fangen wir mal mit einem Datentypen an, den das betrifft.
Neben String literals gibt es auch noch einen anderen String-Typen, Rust scheint da sich ein wenig an OOP zu orientieren.
Im Higher-Lower-Game wurde der auch schon benutzt, und User-Input mit `String::from(x)` in eine Variable gelegt.
Dieser String-Typ hat den Vorteil, dass er eine dynamische Länge hat und damit verändert werden kann.
Ein Beispiel:
[source, rust]
----
let mut x = String::from("Hello"); // Legt "dynamischen" String an
x.push_str(" world!"); // Konkatiniert an den String
println!("{}", x); // "Hello world!"
----
Das geht mit den normalen String-Literalen (`let mut x = "Hello";`) nicht, da diese eine immer eine feste Länge haben.
Theoretisch kann `x` natürlich dann überschrieben werden, mit einem String anderer Länge, aber anscheinend wird das von Rust überdeckt und wahrscheinlich ähnlich wie Shadowing gehandhabt.
=== Move
[source, rust]
----
let x = 5; // Int -> feste Größe und auf Stack
let y = x;
let s1 = String::from("Hello world"); // Dynamischer String auf Heap
let s2 = s1;
----
Hier trifft ähnliches zu, wie zum Beispiel in Python: primitive Datentypen, wie `int` oder `float`, werden einfach kopiert, wenn sie einer anderen Variable zugewiesen werden.
Bei Objekten auf dem Heap dagegen, wird auch kopiert, allerdings nur was wirklich in `s1` steht: die Referenz auf den Speicher (also ein Pointer), die Länge und andere "Metadaten".
In Sprachen mit Garbage Collector also Java oder Python haben `s1` und `s2` jetzt zu jeder Zeit den gleichen Wert.
Sollte eines verändert werden, wird das zweite auch verändert.
Sehr tückisch manchmal.
Rust löst es anders: Damit nicht zum Beispiel ein doppeltes `free` auftritt, wird hier `s1` invalidiert, nachdem es in eine andere Variable gegeben wurde.
Wie oben beschrieben: Der Wert von `s1` kann nur einen Besitzer haben und der wird mit der letzten Zeile gewechselt.
Sollte man nach dem Snipped ein print nutzen, gäbe es einen Compile-Fehler.
Natürlich gibt es auch Wege für ein "deep copy", allerdings ist das nie der Standard.
Die Methode dafür (muss natürlich implementiert sein) heißt `clone`.
Wir könnten also auch schreiben `let s2 = s1.clone()` und beide Variablen wären unabhängig voneinander und gültig.
Das kann aber sehr teuer für die Laufzeit sein!
=== Copy und Drop Annotation
Im Buch wird jetzt noch kurz angeschnitten, dass diese primitiven Datentypen kopiert werden, weil sie das `Copy` "trait" implementiert hätten.
An dem Punkt habe ich noch keine Ahnung, was das ist, aber ich denke es wird so ähnlich sein, wie Java Interfaces?
Wenn ein Datentyp den `Copy` trait hat, wird es auf jeden Fall einfach kopiert, statt gemoved.
Es gibt auch ein `Drop` trait, mit dem noch irgendwas ausgeführt werden kann, wenn ein Wert dieses Types gedropped wird. Dieser trait ist exklusiv zu `Copy`.
== In Funktionen
Sollte eine Funktion eine Variable übergeben bekommen, wird auch das Ownership der Variable dahin übergeben.
Nach Ausführen der Funktion ist die Variable ungültig.
Der Wert wird aber möglicherweise wieder zurückgegeben.
Das gilt natürlich nicht für die `Copy`-Datentypen.
Wie vorher schon erfahren, kann man auch Referenzen und mutable Referenzen übergeben, wodurch die Variable nur "geborgt" wird.
In C/C++ gibt es ja beim Aufruf von zum Beispiel Funktionen eines Structs oder Objekt, den Pfeil (`x->fun()`) der quasi auch nur ein hübsches `(*x).fun()` ist.
In Rust sag ich der Funktion, dass ein Argument eine Referenz auf einen Datentypen ist, und ich kann mit der Variable arbeiten, als wäre sie da.
Wenn ich den Wert der Referenz haben will, muss ich sie natürlich immer noch dereferenzieren.
Solange die Referenz nicht mutable ist, können davon unendlich viele existieren.
Mutable References werden noch wieder kritisch behandelt - es kann zu einem Zeitpunkt immer nur eine mutable Referenz geben (ähnlich Ownership also).
Noch krasser: Eine mutable Referenz kann nicht erstellt werden, solange eine immutable existiert.
"Existieren" bedeutet hier natürlich: Wenn die immutable Referenz nach Erstellen der mutable Referenz noch einmal genutzt wird.
Sonst kümmert sich der Compiler drum.
Das heißt natürlich auch, dass alle immutable Referenzen invalid werden, sobald eine mutable Referenz erstellt wird.
Damit werden (unter anderem) Race Conditions schon beim Compilen verhindert.
=== Dangling references
[source.notCompiling, rust]
----
fn dangle() -> &String {
let s = String::from("hello");
&s // Referenz auf s returned
} // Hier fliegt s aus dem Scope
----
Hier ist eine Funktion gebaut, die nur eine Referenz zurückgibt.
Allerdings wird `s` ja (da nach Funktion out of scope) nach der Funktion gedropped.
Der Compiler gibt uns dafür auch einen Fehler.
Das Tutorial sagt an diesem Punkt, dass man am besten keine Referenzen zurückgibt, die Fehlermeldung redet aber auch noch von "lifetimes" und dass `&'static String` ein möglicher Rückgabetyp wäre.
Das kommt wohl aber erst später...
== Der Slice-Datentyp
Wenn wir auf Arrays arbeiten, wäre es ja cool, an verschiedenen Stellen gleichzeitig zu arbeiten.
Nur so kann multithreading etc. funktionieren.
Dafür hat Rust den Slice-Datentyp.
Der funktioniert ähnlich wie Array-Ranges in Python.
[source, rust]
----
let s = String::from("hello world");
let hello = &s[0..5];
let world = &s[6..11];
----
Rust kümmert sich dabei darum, dass wir jetzt keinen Unsinn mehr mit `s` machen.
Sollte man versuchen `s` zu mutaten und danach die Slice zu nutzen, gibt es einen Fehler, denn Slices sind genauso Referenzen.
Fun fact: String Literale sind auch Slices und damit Referenzen von Strings.
Noch mehr fun fact: Da dynamische String und String Literale damit quasi den selben Typ beschreiben, haben sie auch den gemeinsamen Typ `&str`.
Für Leseoperationen kann also im Allgemeinen dieser benutzt werden.
Slices können auch mutable sein, dafür muss aber das ursprüngliche Array mutable sein und es kann immer nur ein mutable Slice gleichzeitig existieren (also genauso wie beim Ownership).

View File

@@ -0,0 +1,210 @@
:experimental:
:docdatetime: 2022-08-10T17:04:53+02:00
= Structs
https://doc.rust-lang.org/book/ch05-00-structs.html[Link zum Buch]
== Was sind Structs
Structs kennt man ja aus C/C++.
Man kann es (denke ich) auch mit JavaScript Objekten vergleichen.
In Structs gruppiert man zusammengehöriges Zeug und hat so eine Art Pseudo-OOP.
Man kann damit neue Datentypen machen.
== How to
=== "Normale" Structs
[source, rust]
----
struct User {
active: bool,
username: String,
email: String,
sign_in_count: u64,
}
fn main() {
let mut user1 = User {
email: String::from("someone@example.com"),
username: String::from("someusername123"),
active: true,
sign_in_count: 1,
};
println!("{}", user1.email);
user1.email = String::from("anotheremail@example.com");
}
----
Hinweis: Es können nicht einzelne Felder mutable sein, sondern wenn dann immer das ganze Struct.
==== Dinge wie in Javascript
Wenn die Variable heißt wie das Feld, kann man auch statt `email: email` einfach nur `email` schreiben.
Wenn man ein neues Struct aus einem alten mit Updates erstellen will, geht das auch mit einer Art Spread-Parameter:
[source, rust]
----
let user2 = User {
email: String::from("another@example.com"),
..user1
};
----
`..user1` *muss* als letztes kommen und füllt dann alle bisher nicht gesetzten Felder.
Außerdem ist das etwas tricky:
Wenn die Daten, die von `user1` zu `user2` übertragen werden, gemoved werden (sprich: keine primitiven Datentypen sind), dann ist `user1` danach ungültig.
Hätten wir jetzt auch noch einen neuen `username` gesetzt (auch ein String) und nur `active` und `sign_in_count` übertragen, wäre `user1` noch gültig.
=== Tupel Structs
[source, rust]
----
struct RGBColor(u8, u8, u8);
fn main() {
let black = Color(0, 0, 0)
}
----
Sind nutzbar wie Tupel (destrucuture und `.index` zum Zugriff auf Werte), allerdings eben ein eigener Typ.
=== Unit-Like Structs
[source, rust]
----
struct AlwaysEqual;
----
Ein Struct muss keine Felder haben.
Das Buch meint, man könnte für diesen Datentypen jetzt noch Traits implementieren, aber davon habe ich noch keine Ahnung.
Nur dann macht diese Art von Struct irgendwie Sinn.
== Ownership der Felder
Im ersten Beispiel wird `String` satt `&str` genutzt.
Wir wollen am besten im Struct keine Referenzen, oder es müssen "named lifetime parameter" sein, etwas das wir erst später lernen.
Der Compiler wird sonst streiken.
== Das erste Mal Traits
Im Buch folgt ein Beispielprogramm für ein Struct, das ein Rechteck abbildet.
Wir wollten das ganze printen (mit `{}` als Platzhalter), allerdings implementiert Das Rechteck nicht `std::fmt::Display`.
Das scheint eine Art `toString()` für Rust zu sein.
Es gibt aber noch eine andere Möglichkeit und das haben wir schonmal für Tupel genutzt:
`{:?}` als Platzhalter (bzw. `{:#?}` für pretty print).
Dafür brauchen wir aber das Trait `Debug`.
Zum Glück scheint das aber einfach zu implementieren sein, es muss nur implementiert werden.
Der Compiler schlägt uns zwei Varianten vor:
1. `#[derive(Debug)]` über der Definition des Structs
2. `impl Debug for Rectangle` manuell
Jetzt können wir Variablen dieses Typs printen und es zeigt uns Datentyp und Felder an.
Alternativ kann man auch das Makro `dbg!(...)` nutzen.
Das wird dann auf `stderr` geprintet.
Man kann sogar ein Statement da rein packen (also zum Beispiel `30 * x`) und bekommt das Statement mit dem Ergebnis geprintet, wobei das Ergebnis (als Wert, nicht Referenz) auch zurückgegeben wird.
== Funktionen in Structs
Unser Struct soll jetzt auch eine Funktion auf sich selbst aufrufen können.
Tatsächlich ist der sehr einfach und sehr OOPig.
Die folgenden Beispiele sollten relativ viel erklären:
[source, rust]
----
struct Rectangle {
width: u32,
height: u32,
}
impl Rectangle {
// Das ist eine Methode/"method"
// Erster Parameter ist &self (/&mut self) und wird aufgerufen wie folgt:
// var.area();
fn area(&self) -> u32 {
self.width * self.height
}
// Das ist eine "associated function"
// Kein &self und aufgerufen wie folgt:
// Rectangle::square(5);
fn square(size: u32) -> Rectangle {
Rectangle {
width: size,
height: size,
}
}
}
// Mehrere impl Blöcke sind erlaubt
impl Rectangle {
// var.has_same_area(&other);
fn has_same_area(&self, other: &Rectangle) -> bool {
self.area() == other.area()
}
// Rectangle::same_area(&first, &second);
fn same_area(first: &Rectangle, second: &Rectangle) -> bool {
first.area() == second.area()
}
// Methoden können auch wie Felder heißen
fn width(&self) -> bool {
self.width > 0
}
}
fn main() {
let rect1 = Rectangle {
width: 12,
height: 3,
};
let rect2 = Rectangle::square(6);
println!("{}", rect1.area()); // 36
println!("{}", rect2.area()); // 36
println!("{}", rect1.has_same_area(&rect2)); // true
println!("{}", rect2.has_same_area(&rect1)); // true
println!("{}", Rectangle::same_area(&rect1, &rect2)); // true
}
----
=== `&mut self`
Eine Methode kann auch `&mut self` als ersten Parameter haben.
Dann können auch Felder geschrieben werden. In diesem Fall werden Referenzen aber invalidiert!
[source, rust]
----
struct Rectangle {
width: u32,
height: u32,
}
impl Rectangle {
fn change_width(&mut self, width: u32) {
self.width = width;
}
}
fn main() {
let mut rect1 = Rectangle {
width: 12,
height: 3,
};
let ref1 = &rect1;
rect1.change_width(5);
println!("{}", ref1.width); // <- geht nicht!
}
----

View File

@@ -0,0 +1,152 @@
:experimental:
:docdatetime: 2022-10-18T17:56:26+02:00
= Enums und Pattern Matching
https://doc.rust-lang.org/book/ch06-00-enums.html[Link zum Buch]
== Enums
Enumarations gibt's in vielen Programmiersprachen, in Rust scheinen sie aber eine große Rolle einzunehmen.
"Enumeration" stimmt eigentlich gar nicht, Enums haben hier nämlich nicht zwangsläufig was mit Zahlen zu tun.
Grundsätzlich ist ein "Enum" in Rust näher am "Union" würde ich denken.
Ein einfaches Beispiel für ist der Typ `Option<T>` (vergleichbar mit Python oder Java `Optional`).
Dieser ist entweder `None` oder `Some(value: T)` - es kann also ein Wert zusätzlich zur "Definition" beinhalten.
[source, rust]
----
enum Farbcode {
Hex,
Rgb,
}
let hexcolor = Farbcode::Hex;
----
`Farbcode` ist also ein im Code benutzbarer Datentyp, genauso wie `Farbcode::Hex`.
Wenn eine Funktion nun eine Variable mit Typ `Farbcode` erwartet, kann diese Variable sowohl `Hex` oder `Rgb` sein.
Die Funktion kann dann je nach Typ verschieden funktionieren.
Wie schon erwähnt, kann so ein Enum-Wert auch Werte beinhalten, um das zu machen, schreiben wir den Code einfach um:
[source, rust]
----
enum Farbcode {
Hex(String),
Rgb(u8, u8, u8),
}
// Alternativ:
struct Hex(String);
struct Rgb(u8, u8, u8);
enum Farbcode {
Hex,
Rgb
}
let hexcode = Farbcode::Hex(String::from("00affe"));
let rgbcode = Farbcode::Rgb(125, 255, 255);
----
Natürlich können die Structs jeder Art sein.
Enums sind aber auch selber eine Art Struct.
Also können wir für Enums auch Methoden definieren wie für Structs.
[source, rust]
----
impl Farbcode {
fn to_css_string(&self) {
// Methode, die für Hex und Rgb angewendet werden kann
}
}
let rgbcode = Farbcode::Rgb(125, 255, 255);
rgbcode.to_css_string();
----
Tatsächlich ist damit so etwas wie Vererbung implementierbar.
Es gibt zwar keine Attribute, aber da ja auch die internen Structs Methoden haben können, ist eine gewisse Hierarchie erstellbar.
=== `Option<T>`
Options hab ich oben schonmal kurz beschrieben.
In Rust ist dieser Datentyp sehr wichtig.
Die Dokumentation dazu ist https://doc.rust-lang.org/std/option/enum.Option.html[hier zu finden] und enthält sehr viel Wichtiges und Interessantes.
== `match`
`match` ist quasi das `switch` von Rust.
Nur kann es auch prüfen, ob eine Variable einem Enum-Typen angehört.
So wie Rust bis jetzt klang, kann wahrscheinlich jedem Datentypen ein "match-Trait" gegeben werden, der dann eine "Zugehörigkeit" (Gleichheit stimmt ja irgendwie nicht) prüfen kann.
Aber ganz einfach: Angenommen wir wollen die Methode `to_css_string` von oben implementieren.
Diese Methode muss ja, je nach Typ, völlig unterschiedlich funktionieren.
[source, rust]
----
enum Farbcode {
Hex(String),
Rgb(u8, u8, u8),
}
impl Farbcode {
fn to_css_string(&self) -> String {
match self {
// format! ist offensichtlich ein Pragma, dass Strings erstellt auf die selbe Weise wie println!
Farbcode::Hex(hex) => format!("#{}", hex),
Farbcode::Rgb(r, g, b) => format!("rgb({}, {}, {})", r, g, b),
}
}
}
fn main() {
let hexcode = Farbcode::Hex(String::from("affe00"));
let rgbcode = Farbcode::Rgb(125, 255, 255);
println!("{}", hexcode.to_css_string());
println!("{}", rgbcode.to_css_string());
}
----
Hier sieht man auch ganz gut, wie im Match dem "Inhalt" des Enums direkt Namen gegeben werden und Tuples auch dekonstruiert.
Im Beispiel ist auch deutlich, dass `match` einen Rückgabewert hat, nämlich das, was im Statement(-Block) des jeweiligen Matches zurückgegeben wird.
=== Vollständigkeit
Entweder muss ein `match` eines Enums jede mögliche Variante abgrasen oder es gibt zwei Alternativen.
`other` ist quasi das `default` von Rust.
Aber auch `\_` matched alles.
Der Unterschied ist, dass bei `other` noch der Inhalt genutzt werden kann, bei `_` wird er direkt ignoriert und ist nicht nutzbar.
=== `if let`
Dieses if-Konstrukt nutzt man am besten, wenn man nur auf eine einzelne Variante eines Enums prüfen möchte.
Letztendlich ist es ganz simpel:
[source, rust]
----
#[derive(Debug)]
enum Muenzwurf {
Kopf,
Zahl,
Seite
}
fn print_wurf(ergebnis: Muenzwurf) {
if let Muenzwurf::Seite = ergebnis {
println!("Das glaub ich nicht! Seite?!");
} else {
println!("Du hast {:?} geworfen.", ergebnis);
}
}
fn main() {
let ergebnis = Muenzwurf::Zahl;
print_wurf(ergebnis); // Du hast Zahl geworfen.
let ergebnis = Muenzwurf::Seite;
print_wurf(ergebnis); // Das glaub ich nicht! Seite?!
}
----

View File

@@ -0,0 +1,166 @@
:experimental:
:docdatetime: 2022-10-18T17:56:26+02:00
= How to: Projektmanagement
https://doc.rust-lang.org/book/ch07-00-managing-growing-projects-with-packages-crates-and-modules.html[Link zum Buch]
== Packages, Crates, Modules, was?
Rust hat ein sehr hierarchisches Konzept, was die Strukturierung von Projekten angeht.
Fangen wir mal von oben an:
=== Packages
Packages bestehen aus Crates.
Sie fassen diese also quasi zusammen und in `Cargo.toml` wird definiert, wie die Crates zu bauen sind.
Jedes Package, das wir bis jetzt erstellt haben, hatte standardmäßig eine "binary create" (dazu gleich mehr) im generierten Projekt.
Die Crates können (soweit wie ich das verstanden habe) in beliebigen Ordnern existieren, falls die Crate so heißen soll wie das Package, ist der Standardpfad `src/main.rs` (für binary) bzw. `src/lib.rs` (für library).
==== Warum mehrere Crates in einem Projekt?
Einfaches Beispiel: Man hat eine library crate, die Funktionen für einen Webserver bereitstellt.
Man kann dann einfach eine binary crate hinzufügen, die eine Referenz-Nutzung abbildet, also direkt ein Beispiel ist.
Dies hilft Nutzern direkt und gleichzeitig testet es direkt auch (wobei richtige Tests natürlich anders zu implementieren sind).
=== Crates
Creates sind die eigentlichen "Module".
Es gibt zwei Arten: binary und library.
==== Binary Crates
Diese Crates können zu einer ausführbaren Datei kompiliert werden.
Jedes der bisherigen Beispiele, z.B. auch das link:#/diary/rust/3[Higher-Lower-Spiel] sind eine solche binary crate.
Ihr Merkmal ist vor allem, dass eine `main`-Funktion existiert, die der Einstiegspunkt ist.
==== Library Crate
Wie der Name schon sagt, stellt diese Art Crate nur Funktionen zur Verfügung wie eine Bibliothek.
=== Modules
Innerhalb einer Crate können Module existieren.
Und hier ist auch schon wieder von OOP abgeschaut.
Es können nämlich Rusts `private` und `public` hier genutzt werden.
Im Hauptprogramm kann mit `mod modulname;` das Modul eingebunden werden. Gesucht wird das Modul dann in `./modulname.rs` oder in `./modulname/mod.rs`, wobei letzteres aber aussieht, als wäre es die veraltete Version.
Zusätzlich kann auch direkt inline ein Modul erstellt werden.
Ein Beispiel:
[source.notCompiling, rust]
----
mod testmodul {
mod nested_modul {
fn funktion() {
funktion2();
}
fn funktion2() {
println!("Hello World");
}
}
mod zweites_modul {
fn funktion() {}
}
}
fn main() {
// Hello world! Geht nicht...
crate::testmodul::nested_modul::funktion();
}
----
Das funktioniert noch *nicht*.
Denn standardmäßig ist alles private, was nicht explizit public ist.
Damit wir den obigen Aufruf machen können, muss der Code so aussehen:
[source, rust]
----
mod testmodul {
pub mod nested_modul {
pub fn funktion() {
funktion2();
}
fn funktion2() {
println!("Hello World");
}
}
mod zweites_modul {
fn funktion() {}
}
}
fn main() {
// Hello world!
crate::testmodul::nested_modul::funktion();
}
----
Nur so kann auf Submodule und Funktionen dieser Module zugegriffen werden.
Wie im "normalen" OOP, können aus diesen öffentlichen Funktionen aber dann auch private aufgerufen werden.
==== Von unten nach oben
Um aus einem inneren Modul auf das äußere zuzugreifen, kann übrigens `super::...` verwendet werden.
==== Structs und Enums
In Modulen können natürlich auch Structs und Enums verwendet werden.
Bei Structs ist die Besonderheit, dass die einzelnen Attribute auch wieder private oder public sein können.
So kann man folgendes machen:
[source, rust]
----
mod testmodul {
pub struct Teststruct {
pub oeffentlich: String,
privat: String,
}
impl Teststruct {
pub fn generator(wert: &str) -> Teststruct {
Teststruct {
oeffentlich: String::from(wert),
privat: String::from("Sehr geheimer Wert"),
}
}
}
}
fn main() {
let a = crate::testmodul::Teststruct::generator("Irgendein Wert");
// Geht
println!("Öffentlich: {}", a.oeffentlich);
// Geht nicht!
// println!("Privat: {}", a.privat);
}
----
Dagegen gilt für Enums: Wenn der Enum public ist, sind auch alle Varianten public.
==== Abkürzungen mit `use`
Angenommen, wir haben eine Mediathek mit Filmen, Serien, Spielen, etc. und brauchen immer lange Zugriffspfade (also z.B. `crate::medien::spiele::liste::add()`), obwohl wir nur Spiele brauchen, kann `use` benutzt werden.
Wenn wir also `use crate::medien::spiele;` in unseren Code einfügen, können alle diese Befehle verkürzt werden auf eben z.B. `spiele::liste::add()`.
Theoretisch können wir das bis hin zu einzelnen Funktionsnamen machen, `se crate::medien::spiele::liste:add;`, würde `add()` im Scope verfügbar machen.
Dabei gibt es zwei Hinweise:
1. Es funktioniert nur, wenn sich zwei Namespaces nicht überschneiden. Ein Zufügen von `use andere::mod::add;` geht also nicht!
2. Das ganze gilt nur in genau diesem Scope. Falls wir jetzt ein weiteres Modul definieren, können wir darin nicht die Pfade kürzen.
Und für beides gibt es Umwege:
1. Man kann `use andere::mod::add as modAdd;` benutzen.
2. Sollten wir `pub use ...` benutzen, kann tatsächlich diese Abkürzung benutzt werden.
`pub use` kann auch benutzt werden, alle möglichen Module in seiner Crate miteinander reden zu lassen, aber nach außen nur bestimmte Schnittstellen freizugeben.

View File

@@ -0,0 +1,239 @@
:experimental:
:docdatetime: 2022-10-18T17:56:27+02:00
= Standard Collections
https://doc.rust-lang.org/book/ch08-00-common-collections.html[Link zum Buch]
== `Vec<T>` - Vektoren
Vektoren kennt man ja aus C++ als dynamische Alternative zu Arrays.
Es ist quasi eine Linked List, die beliebig erweiterbar bzw. manipulierbar ist.
Wie in der Überschrift zu sehen, sind sie typspezifisch, man kann also nur Daten eines einzigen Typs in diese Liste speichern.
Wie benutze ich jetzt so einen Vector?
Hier einfach mal eine Übersicht:
[source, rust]
----
// -- Erstellen --
// Mit dem vec!-Pragma
let v = vec![1, 2, 3];
let v = vec![0; 5]; // 5 Nullen
// Mit new() (mit mut, damit wir gleich etwas zufügen können)
let mut v: Vec<i32> = Vec::new();
// -- Updaten --
// Push
v.push(1);
v.push(2);
v.push(3);
v.push(4);
v.push(5);
// -> [1,2,3,4,5]
// Pop, returnt ein Optional<T>
v.pop(3);
v.pop(4);
// -> [1,2,3]
// Insert
v.insert(1, 9); // -> [1,9,2,3]
// Remove
v.remove(1); // -> [1,2,3]
// -- Lesen --
// Über Index
let second: &i32 = &v[1];
// Mit get() (gibt ein Option<&T>)
// Hat den Vorteil, dass es nicht einfach paniced.
match v.get(2) {
Some(value) => {...}
None => (),
}
// -- Drüber iterieren --
// mut natürlich nur, wenn wir es verändern wollen
// Wir brauchen hier aber * zum Dereferenzieren!
for i in &mut v {
*i += 50;
}
----
=== Achtung, Scope
Wenn ein Vector aus dem Scope fällt, wird er zusammen mit seinem Inhalt gedropped.
Blöd, wenn man Referenzen auf Elemente aus dem Vector hat.
=== Ownership
Wenn `push()` ausgeführt wird, findet ein mutable borrow statt und das kommt mit allen Eigenheiten wie vorher.
Alle Referenzen, die vorher über Index oder `get()` genommen wurden, sind dann ungültig.
Das liegt daran, dass es by `push()` passieren kann, dass neue Speicher reserviert und genutzt werden muss, falls die Elemente nicht mehr nebeneinander passen.
=== Lifehack: Enum für verschiedene Datentypen
Ein Vector kann nur einen Datentypen aufnehmen?
Der Datentyp kann aber auch ein Enum sein!
Also wenn mal ein String neben Zahlen gespeichert werden soll: Einfach einen Enum mit beiden Varianten anlegen.
=== Weiteres
Es gibt auch hier Slices und noch eine Menge Tricks.
Die https://doc.rust-lang.org/std/vec/struct.Vec.html[Dokumentation zum Vector] ist da wahrscheinlich sehr hilfreich.
== Strings
Strings eine Collection?
Klar, wie in C ja auch.
Es gibt im Core eigentlich nur `str`, also ein Slice.
Der `String`-Typ kommt aus der Standard-Lib und ist einfacher zu nutzen.
In den meisten Programmiersprachen kennt man ja `toString()`, hier ist es natürlich `to_string()` und für alle Typen definiert, die den Trait `Display` implementiert haben.
Das gilt zum Beispiel auch für String-Literale, man kann also `str` ganz einfach in einen `String` umwandeln, indem man `"text".to_string()` aufruft.
Natürlich funktioniert auch `String::from("text")`.
String sind UTF-8 encoded, also egal mit was man sie bewirft, es sollte klappen.
Allerdings ist das Handling deshalb etwas kompliziert.
Rust fasst das ganz gut am Ende der Seite zusammen mit
[quote]
To summarize, strings are complicated.
Hier wieder eine Übersicht zur Nutzung:
[source, rust]
----
// -- Erstellen --
// String::from()
// "Hello ".to_string() macht das selbe
let mut s = String::from("Hello ");
// -- Manipulieren --
// push_str()
// Hier wird kein Ownership übergeben!
// Sollte "world" in einer Variable stehen, ist sie danach weiter nutzbar.
s.push_str("world");
// -> Hello World
// push(), für einen einzelnen Character
s.push('!');
// +
// Ist etwas tricky. Der Methodenkopf sieht so aus:
// fn add(self, s: &str) -> String
// Also wird Ownership von s1 übergeben und s2 offensichtlich magisch von &String zu &str.
// Somit ist danach auch s1 nicht mehr gültig.
let s1 = String::from("Hello ");
let s2 = String::from("world!");
let s3 = s1 + &s2;
// Es geht auch mit noch mehr Elementen!
// Damit das aber nicht zu unübersichtlich wird, gibt es format!
let s1 = String::from("Schere");
let s2 = String::from("Stein");
let s3 = String::from("Papier");
let s4 = format!("{}, {}, {}", s1, s2, s3);
// Hier wird kein Ownership übergeben!
----
=== Indexing
Aus Python z.B. kennt man ja `"Hallo"[0] -> H`.
In Rust geht das nicht.
Das liegt am Aufbau der String, dass sie eben UTF-8 verwenden und `String` eigentlich nur ein `Vec<u8>` ist.
Das macht das ganze ordentlich schwierig.
=== Slicing
Ist immer eine schlechte Idee, außer man weiß exakt wie lang die einzelnen Zeichen (in Byte) des Strings sind.
Im Englischen ist es normalerweise 1 Byte pro Zeichen, Umlaute sind schon 2, und so weiter.
Sollte man aus Versehen ein Zeichen "durchschneiden" (also nur 1 Byte eines "ü" im Slice haben), gibt es eine Runtime Panic.
=== Iterieren
Über einem String iterieren geht ganz ok.
[source, rust]
----
for c in "hallo".chars() {
println!("{}", c);
}
// Ist für europäische Sprachen absolut geeignet.
// Bei Hindi wird es schon wieder eklig.
for b in "hallo".bytes() {
println!("{}", b);
}
// Wirft eben die einzelnen u8 raus.
----
Wenn wir "grapheme" haben wollen (Was anscheinend so etwas wie "volle Zeichen" sind, mehr als nur char), gibt es keine eingebaute Funktion aber crates, die das lösen.
== HashMaps
Der Erlöser der Programmierer und Lösung jeder Aufgabe bei der Bewerbung, die "O(n)" enthält.
Oder so ähnlich.
Nutzung:
[source, rust]
----
// Das hier ist für die "Abkürzungen"
use std::collections::HashMap;
// -- Erstellen --
// iter(), zip() und collect()
// collect() kann in alles mögliche wandeln, deshalb muss der Typ angegeben werden.
let woerter = vec![String::from("eins"), String::from("zwei"), String::from("drei")];
let zahlen = vec![1, 2, 3];
let mut zahlwort: HashMap<_, _> = woerter.into_iter().zip(zahlen.into_iter()).collect();
// Einfach normal
let mut zahlwort = HashMap::new();
// -- Nutzung --
// insert()
// Ownership wird bei den Strings übergeben
zahlwort.insert(String::from("eins"), 1);
zahlwort.insert(String::from("zwei"), 2);
zahlwort.insert(String::from("drei"), 5);
zahlwort.insert(String::from("drei"), 3); // Überschreibt vorheriges
// get()
// Hier wird kein Ownership übergeben
let testwort = String::from("eins");
let eins_oder_none = zahlwort.get(&testwort); // -> Optional
// entry()
// Checkt, ob etwas da ist und kann im Zweifel etwas einfügen
zahlwort.entry(String::from("vier")).or_insert(4);
// entry kann auch genutzt werden, um den bisherigen Eintrag upzudaten
let bisher = zahlwort.entry(String::from("vier")).or_insert(4); // &mut i32
*bisher += 1;
// Drüber Iterieren
for (key, value) in &zahlwort {
println!("{}: {}", key, value);
}
// Sehr selbsterklärend
----
=== Ownership
Falls Key oder Value kein Copy Trait haben, wird der Ownership übergeben. Strings sind also danach ungültig.
== Hausaufgaben
Das Buch gibt uns hier ein paar Aufgaben, die wir jetzt lösen können:
* Den Median aus einer Liste finden. Erst sortieren, dann den mittleren Wert.
* Wörter zu "pig-latin" machen. Wenn erster Buchstabe ein Vokal ist, wird "-hay" angehängt, wenn es ein Konsonant ist, wird er ans Ende angefügt (nach "-") und "ay" angehängt.
* Eine kleine Befehlszeile mit Befehlen wie "Add Name to Sales" und Ausgabe.
Vielleicht werde ich sie irgendwann mal lösen, dann landet der Code hier.
=== Aufgabe 1
[source, rust]
----
fn main() {
let mut list = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
list.sort();
let mid = list.len() / 2; // integer divide
println!("{}", list[mid]);
}
----

View File

@@ -0,0 +1,104 @@
:experimental:
:docdatetime: 2022-08-22T17:04:01+02:00
= Errors und `panic!`
https://doc.rust-lang.org/book/ch09-00-error-handling.html[Link zum Buch]
== `panic!`
Dieses Makro it furchtbar simpel: Es macht Panik und das Programm stirbt mit einem Fehler.
Diesen Fehler kann man auch nicht catchen.
Wenn `RUST_BACKTRACE` als Umgebungsvariable gesetzt ist, wird auch noch ein langer Traceback angezeigt, allerdings nur, solange Debug-Symbole aktiviert sind (also bei `cargo run` oder `cargo build` ohne `--release`).
Will man gar kein Traceback und kein "unwinding" (das "hochgehen" durch den Funktionsstack und Aufräumen), kann man auch noch folgendes zu seiner `Cargo.toml` hinzufügen:
[source, toml]
----
[profile.release]
panic = 'abort'
----
== `Result<T, E>`
Der Result-Datentyp ist deutlich besser für mögliche Fehler geeignet, die das Programm abfangen und bearbeiten kann.
Falls zum Beispiel eine Datei auf dem Dateisystem nicht existiert, ist es ja manchmal gewünscht, dass diese Datei dann einfach angelegt wird.
Der `Result`-Typ ist ein Enum von `Ok<T>` und `Error<E>`.
Also kann dann mit `match` geprüft werden, was genau wir gerade bekommen haben.
Alternativ können auch Funktionen wie `unwrap_or_else(|error| {...})` genutzt werden.
`Ok<T>` verhält sich wie `Some<T>` und sollte zurückgegeben werden, wenn alles glatt läuft.
`Error<E>` beinhaltet einen Fehler.
Der genaue Fehler kann mit `error.kind()` erfahren werden; ein weiteres `match` ist dann eine "genauere" Fehlerbehandlung.
Ein volles Beispiel mit ganz viel `match`:
[source, rust]
----
use std::fs::File;
use std::io::ErrorKind;
fn main() {
let greeting_file_result = File::open("hello.txt");
let greeting_file = match greeting_file_result {
Ok(file) => file,
Err(error) => match error.kind() {
ErrorKind::NotFound => match File::create("hello.txt") {
Ok(fc) => fc,
Err(e) => panic!("Problem creating the file: {:?}", e),
},
other_error => {
panic!("Problem opening the file: {:?}", other_error);
}
},
};
}
----
=== `unwrap()` und `expect()`
Machen aus einem `Result<T, E>` entweder ein `T` oder eine `panic!`.
Bei `expect()` kann man noch die Fehlermeldung festlegen.
Warum man jemals `unwrap()` nehmen sollte, erschließt sich mir nicht ganz.
=== `?`
Oft schreibt man Funktionen so, dass Fehler weiter "hochgegeben" werden, falls man welche bekommt.
`?` macht genau das bei einem Result.
Codemäßig erklärt:
[source, rust]
----
let a = match result {
Ok(nummer) => nummer,
Err(e) => return Err(e),
};
// Ergibt das selbe wie
let a = result?;
----
Das `?` kann auch für zum Beispiel `Option` verwendet werden, dann returned es natürlich `None`.
=== Rückgaben von `main()`
Bis jetzt hat `main()` immer nichts, also implizit `()` zurückgegeben.
Manchmal wollen wir ja aber auch was anderes als "0" als return code haben.
Wir können Tatsächlich auch ein Result zurückgeben. Und zwar ein `Result<(), Box<dyn Error>>`.
Der zweite Typ dort, kann wohl als "irgendein Fehler" gelesen werden und wird später noch erklärt.
Allgemein kann aber jedes Objekt, dass `std::process::Termination`-Trait implementiert von main als Rückgabe genutzt werden.
== Wann `Result<T, E>`, wann `panic!`?
Der Artikel ist sehr sehr sehr lang, aber eigentlich sagt er:
"Panic nur wenn es eben nicht gerettet werden kann."
Und obviously in Tests.
Und man kann natürlich auch tolle eigene Fehlertypen für Result bauen.