面试题：Rust跨平台兼容代码编写之基础类型处理

Question

在Rust中，为了实现跨平台兼容，对于基础数据类型的处理需要注意什么？比如如何确保不同平台下整数类型的大小和行为一致？请举例说明。

Answer 1

1. 使用固定大小的整数类型
   • 在Rust中，为确保不同平台下整数类型的大小和行为一致，应优先使用固定大小的整数类型。例如：
     • i8：8位有符号整数，始终是8位，不管在什么平台。
     • u32：32位无符号整数，在任何平台都占用32位。
   • 示例代码：

fn main() {
    let a: i32 = 42;
    let b: u64 = 12345678901234567890u64;
    println!("a is a {} - bit integer", std::mem::size_of_val(&a) * 8);
    println!("b is a {} - bit integer", std::mem::size_of_val(&b) * 8);
}

• 在这段代码中，i32和u64在任何平台上的大小都是固定的，i32是32位，u64是64位。

2. 避免依赖平台默认整数类型
   • Rust有一些依赖于平台的默认整数类型，如isize和usize。isize的大小取决于指针的大小，在32位平台是32位，在64位平台是64位。
   • 尽量避免在需要跨平台兼容性的关键代码中使用这类类型，除非你确实需要依赖平台的指针大小特性。例如：

fn main() {
    let x: isize = 10;
    println!("x is a {} - bit integer", std::mem::size_of_val(&x) * 8);
}

• 在32位平台上运行，x会是32位，在64位平台上运行，x会是64位。

3. 使用标准库中的平台无关工具
   • Rust标准库提供了一些平台无关的工具来处理基础数据类型。例如，std::convert::TryFrom和std::convert::From trait用于类型转换，这些转换在不同平台上行为一致。
   • 示例：将u8转换为u16：

fn main() {
    let num: u8 = 250;
    let result: Result<u16, _> = u16::try_from(num);
    match result {
        Ok(val) => println!("Converted to u16: {}", val),
        Err(_) => println!("Conversion failed"),
    }
}

• 无论在什么平台，这个转换逻辑都是相同的。如果u8的值超出了u16的范围，try_from会返回Err。