面试题：Rust算术运算符与类型系统的交互特性

Question

Rust具有强大的类型系统，算术运算符在不同类型之间操作时遵循特定规则。请详细说明Rust中整数类型与浮点数类型在进行算术运算时的类型转换规则，以及如何通过类型标注和类型推断确保算术运算的正确性和效率，同时举例说明可能出现的类型不匹配错误及解决办法。

Answer 1

整数类型与浮点数类型算术运算的类型转换规则

1. 整数转浮点数：
   • Rust 不会自动将整数类型转换为浮点数类型进行运算。例如，let num1 = 5; let num2 = 3.5; let result = num1 + num2; 这样的代码会报错，因为 Rust 不允许隐式类型转换。
   • 如果要进行运算，需要显式转换。对于 i32 转 f64，可以使用 as 关键字：let num1: i32 = 5; let num2: f64 = 3.5; let result = num1 as f64 + num2;
2. 浮点数转整数：
   • 浮点数转整数同样不会自动发生。如果要转换，例如 f64 转 i32，可以使用 as 关键字。但要注意，as 会截断小数部分。例如：let num1: f64 = 5.6; let num2: i32 = num1 as i32; // num2 为 5

通过类型标注和类型推断确保正确性和效率

1. 类型标注：
   • 明确标注变量类型可以避免类型推断的歧义，提高代码可读性。例如：let num1: i32 = 10; let num2: f64 = 3.5; let result = num1 as f64 + num2; 这里通过标注 num1 为 i32，num2 为 f64，清楚地表明了变量的类型，在进行运算时可以准确知道类型转换的需求。
2. 类型推断：
   • Rust 的类型推断机制非常强大，在很多情况下可以自动推断出变量的类型。例如：let num1 = 10; let num2 = 3.5; // Rust 分别推断 num1 为 i32，num2 为 f64。但是在进行混合运算时，类型推断可能无法处理隐式类型转换问题，此时还是需要显式类型标注或转换。例如 let result = num1 + num2; 会报错，需要 let result = num1 as f64 + num2;

类型不匹配错误及解决办法

1. 错误示例：
   • 代码 let num1 = 5; let num2 = 3.5; let result = num1 + num2; 会报错，错误信息类似于：error[E0308]: mismatched types，提示 expected floating - point number, found integer，表明 Rust 发现了整数和浮点数类型不匹配，不能直接相加。
2. 解决办法：
   • 显式类型转换。如上述提到的将整数转换为浮点数：let num1 = 5; let num2 = 3.5; let result = num1 as f64 + num2; 这样就可以正确进行运算，解决类型不匹配的问题。