Rust 标准库：核心模块与功能完整概述

标准库 Rust：完整概述

标准库 Rust (std) 是一组基础模块，为开发者提供创建可靠、快速且安全的应用程序所需的一切。与许多其他语言不同，Rust 特别关注内存安全以及无需垃圾回收的并发性。在本文中，我们将通过代码示例详细解析 std 的关键组件。

1. 标准库的主要模块

该库分为几个逻辑组。让我们来看看其中最重要的部分。

1.1. std::collections 模块

包含用于存储和管理元素集合的数据结构。最常用的有：

• Vec<T> — 动态数组（类似于 Java 中的 ArrayList）。
• HashMap<K, V> — 用于存储键值对的哈希表。
• HashSet<T> — 唯一值的集合。
• BTreeMap 和 BTreeSet — 基于红黑树的有序集合。

use std::collections::HashMap;

fn main() {    let mut scores = HashMap::new();    scores.insert(String::from("Alice"), 100);    scores.insert(String::from("Bob"), 90);

    for (name, score) in &scores {        println!("{}: {}", name, score);    }}

1.2. std::io 模块

负责输入输出：键盘读取、文件操作、缓冲输入/输出。关键 trait：Read 和 Write。

use std::io::{self, BufRead};

fn main() -> io::Result<()> {    let stdin = io::stdin();    for line in stdin.lock().lines() {        println!("Вы ввели: {}", line?);    }    Ok(())}

1.3. std::thread 模块

允许创建和管理执行线程。Rust 通过所有权系统和 Send 和 Sync trait 保证线程间的数据安全。

use std::thread;

fn main() {    let handle = thread::spawn(|| {        for i in 1..10 {            println!("Поток: {}", i);        }    });

    for i in 1..5 {        println!("Главный поток: {}", i);    }

    handle.join().unwrap();}

2. 字符串和文本处理

Rust 中有两种字符串类型：

• String — 可变的、拥有所有权的字符串（存储在堆上）。
• &str — 不可变的字符串切片（对 UTF-8 序列的引用）。

fn main() {    let mut hello = String::from("Привет, ");    hello.push_str("мир!");    println!("{}", hello); // Вывод: Привет, мир!

    let slice: &str = &hello[0..6];    println!("Срез: {}", slice); // Вывод: Привет}

3. 错误处理

Rust 使用两个枚举来代替异常：

• Option<T> — 用于值可能不存在的情况（Some 或 None）。
• Result<T, E> — 用于可能失败的操作（Ok 或 Err）。

use std::fs::File;use std::io::Read;

fn read_file(path: &str) -> Result<String, std::io::Error> {    let mut file = File::open(path)?;    let mut contents = String::new();    file.read_to_string(&mut contents)?;    Ok(contents)}

fn main() {    match read_file("test.txt") {        Ok(content) => println!("Содержимое: {}", content),        Err(e) => eprintln!("Ошибка: {}", e),    }}

4. 迭代器和闭包

Rust 中的迭代器是惰性的且功能强大。它们允许在没有显式循环的情况下处理数据序列。

fn main() {    let numbers = vec![1,
```