面试题：Rust中隐式类型转换的常见场景

Question

请举例说明Rust语言中至少两种隐式类型转换会发生的常见场景，并分析在这些场景下隐式转换规则是如何应用的。

Answer 1

场景一：函数参数类型匹配

1. 场景举例：假设有一个函数add_numbers，它接受两个i32类型的参数并返回它们的和。如果调用这个函数时，传入的是两个i16类型的值，Rust会进行隐式类型转换。

fn add_numbers(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b
}

fn main() {
    let num1: i16 = 5;
    let num2: i16 = 3;
    let result = add_numbers(num1 as i32, num2 as i32);
    // 如果不手动转换，Rust会自动将i16隐式转换为i32（在支持这种隐式转换的情况下）
    let result_auto = add_numbers(num1, num2); 
}

2. 转换规则：在Rust中，当小整数类型（如i16）作为参数传递给期望大整数类型（如i32）的函数时，会进行隐式的零扩展（对于无符号整数）或符号扩展（对于有符号整数）。因为i16的取值范围完全包含在i32的取值范围内，所以这种转换是安全的，Rust会自动进行。

场景二：算术运算中的类型统一

1. 场景举例：在进行算术运算时，如果操作数类型不同，Rust会隐式地将它们转换为同一种类型。例如，将i32类型和i64类型的数相加。

fn main() {
    let num1: i32 = 10;
    let num2: i64 = 20;
    let sum = num1 + num2; 
}

2. 转换规则：Rust会将较小类型（i32）隐式转换为较大类型（i64）。转换规则遵循“向大类型转换”的原则，以避免数据丢失。在这种情况下，i32类型的num1会通过符号扩展转换为i64类型，然后再进行加法运算。