Rust 入门之Rust 运算符全面解析：从基础到实战
Rust 运算符全面解析：从基础到实战
在 Rust 编程中，运算符是连接数据、实现逻辑的核心工具。它既包含 C 系语言的常见运算符，也提供了适配 Rust 安全语义的独特符号。掌握这些运算符，能让代码更简洁、执行更高效，同时加深对 Rust 核心机制的理解。
一、算术运算符：数值计算的基础
算术运算符用于执行基本的加减乘除等数值运算，需注意整数除法会直接舍弃小数部分，且 Rust 不支持 ** 或 ^ 作为乘方符号。
| 运算符 | 说明 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
+ | 加法 | 3 + 2 | 5 |
- | 减法 | 8 - 2 | 6 |
* | 乘法 | 3 * 2 | 6 |
/ | 除法（整数） | 7 / 2 | 3 |
% | 取余 | 7 % 2 | 1 |
关键补充：乘方运算
Rust 通过内置方法实现乘方，整数和浮点数需使用不同方法：
- 整数类型：使用
.pow(exp: u32)方法，参数为无符号 32 位整数。 - 浮点类型：使用
.powf(exp: f64)方法，参数支持小数。
代码示例：
fn main() {// 整数乘方：2^3let int_result = 2i32.pow(3);println!("2^3 = {}", int_result); // 输出：2^3 = 8// 浮点数乘方：2^2.5let float_result = 2.0f64.powf(2.5);println!("2^2.5 = {}", float_result); // 输出：2^2.5 = 5.656854249492381
}
二、关系运算符：判断数据的大小与相等性
关系运算符用于比较两个值的关系，结果始终为布尔类型（true 或 false），常用于条件判断（如 if、while）中。
| 运算符 | 说明 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
== | 相等 | 5 == 5 | true |
!= | 不相等 | 5 != 2 | true |
> | 大于 | 5 > 2 | true |
< | 小于 | 5 < 2 | false |
>= | 大于等于 | 5 >= 5 | true |
<= | 小于等于 | 2 <= 5 | true |
代码示例：
fn main() {let x = 5;let y = 10;println!("x == y : {}", x == y); // 输出：falseprintln!("x != y : {}", x != y); // 输出：trueprintln!("x < y : {}", x < y); // 输出：trueprintln!("x >= y : {}", x >= y); // 输出：false
}
三、逻辑运算符：组合布尔值的逻辑判断
逻辑运算符用于连接多个布尔值，实现复杂逻辑判断，支持“短路求值”（即提前确定结果后，不再执行后续表达式）。
| 运算符 | 说明 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
&& | 逻辑与（AND） | true && false | false |
| ` | ` | 逻辑或（OR） | |
! | 逻辑非（NOT） | !true | false |
短路求值特性：
&&：若左侧为false，右侧表达式不再执行。||：若左侧为true，右侧表达式不再执行。
代码示例：
fn main() {let is_adult = true;let has_id = false;// 逻辑与：需同时满足才为 trueprintln!("能否入场：{}", is_adult && has_id); // 输出：false// 逻辑非：取反布尔值println!("是否未成年：{}", !is_adult); // 输出：false
}
四、位运算符：直接操作二进制位
位运算符用于对整数的二进制位进行直接操作，常用于底层开发（如硬件控制、数据压缩），操作对象必须是整数类型。
| 运算符 | 说明 | 示例（二进制） | 结果（二进制） |
|---|---|---|---|
& | 按位与 | 101（5） & 011（3） | 001（1） |
| ` | ` | 按位或 | `101（5） |
^ | 按位异或 | 101（5） ^ 011（3） | 110（6） |
! | 按位取反 | !101（5） | ...11111010 |
<< | 左移 | 101（5） << 1 | 1010（10） |
>> | 右移 | 101（5） >> 1 | 10（2） |
代码示例：
fn main() {let x: u8 = 0b1010; // 二进制 1010，对应十进制 10let y: u8 = 0b1100; // 二进制 1100，对应十进制 12println!("x & y = {:b}", x & y); // 输出：1000println!("x << 1 = {:b}", x << 1); // 输出：10100（左移 1 位，相当于乘 2）println!("!x = {:b}", !x); // 输出：11110101（u8 类型，8 位补码）
}
五、赋值与复合赋值运算符：简化变量更新
赋值运算符用于给变量赋值，复合赋值运算符则将“运算+赋值”合并，简化代码书写，且仅能用于可变变量（mut 修饰）。
| 基础运算符 | 复合运算符 | 说明 | 示例 | 等价写法 |
|---|---|---|---|---|
= | - | 直接赋值 | x = 3 | - |
+ | += | 加后赋值 | x += 2 | x = x + 2 |
- | -= | 减后赋值 | x -= 2 | x = x - 2 |
* | *= | 乘后赋值 | x *= 2 | x = x * 2 |
/ | /= | 除后赋值 | x /= 2 | x = x / 2 |
& | &= | 按位与后赋值 | x &= 2 | x = x & 2 |
<< | <<= | 左移后赋值 | x <<= 1 | x = x << 1 |
代码示例：
fn main() {let mut n = 5; // 必须用 mut 修饰，才能修改值n += 3; // 等价于 n = n + 3，结果为 8println!("n += 3 -> {}", n);n >>= 1; // 等价于 n = n >> 1，结果为 4println!("n >>= 1 -> {}", n);
}
六、其他常用运算符：适配 Rust 独特语义
除上述基础运算符外，Rust 还提供了多个适配其语言特性的运算符，覆盖范围生成、类型转换、错误处理等场景。
| 运算符 | 说明 | 示例 | 作用 |
|---|---|---|---|
.. | 左闭右开范围 | 0..5 | 生成 0、1、2、3、4（不含 5） |
..= | 全闭范围 | 0..=5 | 生成 0、1、2、3、4、5（含 5） |
as | 显式类型转换 | 5 as f32 | 将整数 5 转换为浮点数 5.0 |
? | 错误传播 | read_file()? | 若 Result 为 Err，直接返回错误 |
* | 解引用 | *ptr | 获取指针/引用指向的值 |
& | 取引用 | &x | 创建变量 x 的不可变引用 |
ref | 绑定为引用 | let ref y = x | 等价于 let y = &x |
代码示例：
fn main() {// 1. 范围运算符：用于循环println!("左闭右开范围（1..4）：");for i in 1..4 {print!("{} ", i); // 输出：1 2 3}println!("\n全闭范围（1..=3）：");for i in 1..=3 {print!("{} ", i); // 输出：1 2 3}// 2. 类型转换与引用let a = 10i32;let b = a as f64; // 转换为浮点数let c = &a; // 取 a 的引用println!("\na = {}, b = {}, *c = {}", a, b, *c); // 输出：a = 10, b = 10.0, *c = 10
}
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