5.2.函数

到目前为止你应该见过一个函数，`main`函数： ~~~ fn main() { } ~~~ 这可能是最简单的函数声明。就像我们之前提到的，`fn`表示“这是一个函数”，后面跟着名字，一对括号因为这函数没有参数，然后是一对大括号代表函数体。下面是一个叫`foo`的函数： ~~~ fn foo() { } ~~~ 那么有参数是什么样的呢？下面这个函数打印一个数字： ~~~ fn print_number(x: i32) { println!("x is: {}", x); } ~~~ 下面是一个使用了`print_number`函数的完整的程序： ~~~ fn main() { print_number(5); } fn print_number(x: i32) { println!("x is: {}", x); } ~~~ 如你所见，函数参数与`let`声明非常相似：参数名加上冒号再加上参数类型。 下面是一个完整的程序，它将两个数相加并打印结果： ~~~ fn main() { print_sum(5, 6); } fn print_sum(x: i32, y: i32) { println!("sum is: {}", x + y); } ~~~ 在调用函数和声明函数时，你需要用逗号分隔多个参数。 与`let`不同，你_必须_为函数参数声明类型。下面代码将不能工作： ~~~ fn print_sum(x, y) { println!("sum is: {}", x + y); } ~~~ 你会获得如下错误： ~~~ expected one of `!`, `:`, or `@`, found `)` fn print_number(x, y) { ~~~ 这是一个有意为之的设计决定。即使像Haskell这样的能够全程序推断的语言，也经常建议注明类型是一个最佳实践。我们同意即使允许在在函数体中推断也要强制函数声明参数类型是一个全推断与无推断的最佳平衡。 如果我们要一个返回值呢？下面这个函数给一个整数加一： ~~~ fn add_one(x: i32) -> i32 { x + 1 } ~~~ Rust函数确实返回一个值，并且你需要在一个“箭头”后面声明类型，它是一个破折号（`-`）后跟一个大于号（`>`）。 注意这里并没有一个分号。如果你把它加上： ~~~ fn add_one(x: i32) -> i32 { x + 1; } ~~~ 你将会得到一个错误： ~~~ error: not all control paths return a value fn add_one(x: i32) -> i32 { x + 1; } help: consider removing this semicolon: x + 1; ^ ~~~ 这揭露了关于Rust两个有趣的地方：它是一个基于表达式的语言，并且分号与其它基于“大括号和分号”的语言不同。这两个方面是相关的。 ## 表达式 VS 语句 Rust主要是一个基于表达式的语言。只有两种语句，其它的一切都是表达式。 然而这又有什么区别呢？表达式返回一个值，而语句不是。这就是为什么这里我们以“不是所有控制路径都返回一个值”结束：`x + 1;`语句不返回一个值。Rust中有两种类型的语句：“声明语句”和“表达式语句”。其余的一切是表达式。让我们先讨论下声明语句。 在一些语言中，变量绑定可以被写成一个表达式，不仅仅是语句。例如Ruby： ~~~ x = y = 5 ~~~ 在Rust中，然而，使用`let`引入一个绑定并_不是_一个表达式。下面的代码会产生一个编译时错误： ~~~ let x = (let y = 5); // expected identifier, found keyword `let` ~~~ 编译器告诉我们这里它期望看到表达式的开头，而`let`只能开始一个语句，不是一个表达式。 注意赋值一个已经绑定过的变量（例如，`y = 5`）仍是一个表达式，即使它的（返回）值并不是特别有用。不像其它语言中赋值语句返回它赋的值（例如，前面例子中的`5`），在Rust中赋值的值是一个空的元组`()`： ~~~ let mut y = 5; let x = (y = 6); // x has the value `()`, not `6` ~~~ Rust中第二种语句是_表达式语句_。它的目的是把任何表达式变为语句。在实践环境中，Rust语法期望语句后跟其它语句。这意味着你用分号来分隔各个表达式。这意味着Rust看起来很像大部分其它要求你使用分号来做每一行的结尾的语言，并且你会看到分号出现在几乎每一行你看到的Rust代码。 那么我们说“几乎”的例外是神马呢？你已经见过它了，在这写代码中： ~~~ fn add_one(x: i32) -> i32 { x + 1 } ~~~ 我们的函数声称它返回一个`i32`，不过带有一个分号，它会返回一个`()`。Rust意识到这可能不是我们想要的，并在我们之前看到的错误中建议我们去掉分号。 ## 提早返回（Early returns） 不过提早返回怎么破？Rust确实有这么一个关键字，`return`： ~~~ fn foo(x: i32) -> i32 { return x; // we never run this code! x + 1 } ~~~ 使用`return`作为函数的最后一行是可行的，不过被认为是一个糟糕的风格： ~~~ fn foo(x: i32) -> i32 { return x + 1; } ~~~ 如果你之前没有使用过基于表达式的语言那么前面的没有`return`的定义可能看起来有点奇怪。不过它随着时间的推移它会变得直观。 ## 发散函数（Diverging functions） Rust有些特殊的语法叫“发散函数”，这些函数并不返回： ~~~ fn diverges() -> ! { panic!("This function never returns!"); } ~~~ `panic!`是一个宏，类似我们已经见过的`println!()`。与`println!()`不同的是，`panic!()`导致当前的执行线程崩溃并返回指定的信息。 因为这个函数会崩溃，所以它不会返回，所以它拥有一个类型`!`，它代表“发散”。一个发散函数可以是任何类型： ~~~ let x: i32 = diverges(); let x: String = diverges(); ~~~ 我们并没有很好的利用发散函数。因为它结合在别的Rust功能中。不过当你再看到`-> !`时，你要知道它是发散函数。