Rust 是一种系统级编程语言，由 Mozilla 研究院开发并维护。它结合了 C++ 的性能与 Python 的易用性，旨在解决内存安全问题，同时保持高性能和并发性。
为什么选择 Rust？
安全性
Rust 在编译期就确保内存安全，这意味着运行时不会出现常见的内存错误，如空指针异常、数据竞争等。这种特性使得 Rust 成为构建大型、复杂系统的理想选择。
并发性
Rust 提供了一种称为所有权系统的机制来管理并发。这种系统允许开发者以安全的方式编写并发代码，而无需担心数据竞争问题。通过 Rust 的类型系统和生命周期系统，编译器可以确保数据在整个程序生命周期中的正确使用。
性能
Rust 的设计目标之一是提供接近 C 或 C++ 的性能。由于 Rust 不需要垃圾收集器，因此它的运行时开销非常小。此外，Rust 的编译器能够生成高效的机器码，使其成为对性能要求极高的应用程序的理想选择。
社区与生态系统
Rust 拥有一个活跃且快速增长的社区，提供了丰富的库和工具支持。无论是 Web 开发、游戏开发还是系统编程，Rust 都有相应的解决方案。Rust 的包管理器 Cargo 使得依赖管理和项目构建变得简单高效。
Rust 的核心概念
所有权系统
Rust 的所有权系统是其最独特的特性之一。每个值都有一个所有者，所有者负责该值的生命周期。当所有者离开作用域时，值会被自动释放。这确保了没有悬挂指针或内存泄漏的问题。
所有权规则
- Rust 中的每个值都只有一个所有者。
- 当所有者离开作用域时，值将被丢弃。
- 当值被赋予另一个变量时，旧的所有者不再有效。
引用与借用
为了允许函数访问数据而不转移所有权，Rust 引入了引用的概念。引用是一种指向数据的指针，但不拥有该数据。通过引用，你可以安全地读取数据，但不能修改数据（除非使用可变引用）。借用规则确保在同一时间只能有一个可变引用或任意数量的不可变引用存在。
生命周期
生命周期是对引用所持有的数据的有效期进行编码的一种方式。通过声明生命周期参数，Rust 编译器可以验证引用的正确性，防止悬垂引用和数据竞争。
模式匹配
模式匹配是一种强大的控制流结构，允许根据不同的模式来执行不同的代码路径。Rust 的模式匹配不仅限于简单的值比较，还可以用于拆解数据结构，处理枚举类型的不同变体等。
结构体与枚举
Rust 允许你定义自己的数据类型，包括结构体和枚举。结构体用于组合不同类型的数据，而枚举则允许你定义一组可能的值。这些自定义类型可以包含方法，使它们的行为更接近于类。
泛型
泛型允许你编写适用于多种类型的代码。通过使用泛型类型参数，你可以编写既灵活又通用的函数和结构体。Rust 的类型推断系统使得使用泛型变得更加方便。
错误处理
Rust 采用了一种独特的错误处理机制，称为结果（Result）和选项（Option）。结果类型用于表示可能失败的操作，而选项类型用于表示可能存在也可能不存在的值。通过这两种类型，Rust 要求你在编写代码时考虑所有可能的错误情况，从而提高程序的健壮性。
Rust 的工具链
Cargo
Cargo 是 Rust 的包管理器和构建系统。它简化了项目的创建、构建、测试和部署过程。通过 Cargo，你可以轻松地管理项目依赖，并生成跨平台的二进制文件。
Rustfmt
Rustfmt 是一个代码格式化工具，用于自动调整代码的格式。它可以帮助开发者遵循一致的代码风格，从而提高代码的可读性和可维护性。
Clippy
Clippy 是一个静态分析工具，用于检查代码中的常见错误和低效模式。通过使用 Clippy，你可以发现并修复潜在的问题，进一步提升代码质量。
通过本章的学习，你应该对 Rust 的主要特点和核心概念有了初步了解。接下来我们将深入探讨 Rust 的具体语法和编程实践。
