第3课：控制流

🎯 本课目标

掌握Rust的条件判断、循环、迭代，以及表达式驱动的控制流特色。

1. if表达式

Rust的if是表达式，可以返回值：

fn main() {
    let number = 7;
    if number % 4 == 0 {
        println!("能被4整除");
    } else if number % 3 == 0 {
        println!("能被3整除");
    } else {
        println!("其他");
    }

    // if作为表达式——替代三目运算符
    let x = if true { 5 } else { 6 };
    println!("x = {}", x);
}

✅ 编译验证通过

let y = {
    let x = 3;
    x + 1   // 无分号！这是返回值
};  // y = 4

2. 循环

2.1 loop — 无限循环

fn main() {
    let mut counter = 0;
    let result = loop {
        counter += 1;
        if counter == 10 {
            break counter * 2;  // 返回20
        }
    };

    // 循环标签——跳出外层
    'outer: loop {
        loop {
            break 'outer;
        }
    }
}

✅ 编译验证通过

2.2 while循环

fn main() {
    let mut n = 1;
    while n < 100 { n *= 2; }
    println!("n = {}", n);  // 128
}

✅ 编译验证通过

2.3 for循环 — 最常用

fn main() {
    let arr = [10, 20, 30, 40, 50];
    for elem in arr {
        println!("值: {}", elem);
    }

    // Range
    for i in 0..5 { println!("i={}", i); }  // 0-4
    for i in 1..=5 { println!("i={}", i); } // 1-5

    // 反向、带索引、步长
    for i in (1..=5).rev() { /* 5,4,3,2,1 */ }
    for (i, &e) in arr.iter().enumerate() { /* 索引+值 */ }
    for i in (0..10).step_by(2) { /* 0,2,4,6,8 */ }
}

✅ 编译验证通过

3. match表达式

fn main() {
    let number = 13;
    match number {
        1 => println!("一"),
        2 | 3 | 5 | 7 | 11 => println!("质数"),
        13..=19 => println!("青少年数字"),
        n if n % 2 == 0 => println!("偶数: {}", n),
        _ => println!("其他"),
    }

    // match是表达式
    let grade = 85;
    let letter = match grade {
        90..=100 => "A",
        80..=89 => "B",
        70..=79 => "C",
        60..=69 => "D",
        _ => "F",
    };
}

✅ 编译验证通过

4. if let与while let

fn main() {
    let value: Option<i32> = Some(42);

    // match写法
    match value {
        Some(n) => println!("值: {}", n),
        _ => (),
    }

    // if let更简洁
    if let Some(n) = value {
        println!("if let: {}", n);
    }

    // while let
    let mut stack = vec![1, 2, 3];
    while let Some(top) = stack.pop() {
        println!("弹出: {}", top);
    }
}

✅ 编译验证通过

5. break与continue

fn main() {
    for i in 0..10 {
        if i % 2 == 0 { continue; }
        println!("奇数: {}", i);
    }

    let found = 'search: {
        for i in 0..100 {
            for j in 0..100 {
                if i * j == 567 {
                    break 'search (i, j);
                }
            }
        }
        (0, 0)
    };
}

✅ 编译验证通过

6. 控制流的内存模型

📝 练习题

for n in 1..=30 {
    let out = match (n%3, n%5) {
        (0,0) => "FizzBuzz",
        (0,_) => "Fizz",
        (_,0) => "Buzz",
        _ => format!("{}",n).leak(),
    };
    print!("{} ", out);
}

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