在 Rust 中，每一个值都属于某一个 数据类型（data type），这告诉 Rust 它被指定为何种数据，以便明确数据处理方式。我们将看到两类数据类型子集：标量（scalar）和复合（compound）。
记住，Rust 是 静态类型（statically typed）语言，也就是说在编译时就必须知道所有变量的类型。根据值及其使用方式，编译器通常可以推断出我们想要用的类型。当多种类型均有可能时，比如第二章的 “比较猜测的数字和秘密数字” 使用 parse 将 String 转换为数字时，必须增加类型注解，像这样：
let guess: u32 = "42".parse().expect("Not a number!");
这里如果不添加类型注解，Rust 会显示如下错误，这说明编译器需要我们提供更多信息，来了解我们想要的类型：
error[E0282]: type annotations needed --> src/main.rs:2:9 | 2 | let guess = "42".parse().expect("Not a number!"); | ^^^^^ | | | cannot infer type for `_` | consider giving `guess` a type
你会看到其它数据类型的各种类型注解。
标量类型
标量（scalar）类型代表一个单独的值。Rust 有四种基本的标量类型：整型、浮点型、布尔类型和字符类型。你可能在其他语言中见过它们。让我们深入了解它们在 Rust 中是如何工作的。
整型
整数 是一个没有小数部分的数字。我们在第二章使用过 u32 整数类型。该类型声明表明，它关联的值应该是一个占据 32 比特位的无符号整数（有符号整数类型以 i 开头而不是 u）。表格 3-1 展示了 Rust 内建的整数类型。在有符号列和无符号列中的每一个变体（例如，i16）都可以用来声明整数值的类型。
表格 3-1: Rust 中的整型
| 长度 | 有符号 | 无符号 |
|---|---|---|
| 8-bit | i8 |
u8 |
| 16-bit | i16 |
u16 |
| 32-bit | i32 |
u32 |
| 64-bit | i64 |
u64 |
| arch | isize |
usize |
每一个变体都可以是有符号或无符号的，并有一个明确的大小。有符号 和 无符号 代表数字能否为负值，换句话说，数字是否需要有一个符号（有符号数），或者永远为正而不需要符号（无符号数）。这有点像在纸上书写数字：当需要考虑符号的时候，数字以加号或减号作为前缀；然而，可以安全地假设为正数时，加号前缀通常省略。有符号数以补码形式（two’s complement representation）存储（如果你不清楚这是什么，可以在网上搜索；对其的解释超出了本书的范畴）。
每一个有符号的变体可以储存包含从 -(2n - 1) 到 2n - 1 - 1 在内的数字，这里 n 是变体使用的位数。所以 i8 可以储存从 -(27) 到 27 - 1 在内的数字，也就是从 -128 到 127。无符号的变体可以储存从 0 到 2n - 1 的数字，所以 u8 可以储存从 0 到 28 - 1 的数字，也就是从 0 到 255。
另外，isize 和 usize 类型依赖运行程序的计算机架构：64 位架构上它们是 64 位的， 32 位架构上它们是 32 位的。
可以使用表格 3-2 中的任何一种形式编写数字字面值。注意除 byte 以外的所有数字字面值允许使用类型后缀，例如 57u8，同时也允许使用 _ 做为分隔符以方便读数，例如1_000。
表格 3-2: Rust 中的整型字面值
| 数字字面值 | 例子 |
|---|---|
| Decimal | 98_222 |
| Hex | 0xff |
| Octal | 0o77 |
| Binary | 0b1111_0000 |
Byte (u8 only) |
b'A' |
那么该使用哪种类型的数字呢？如果拿不定主意，Rust 的默认类型通常就很好，数字类型默认是 i32：它通常是最快的，甚至在 64 位系统上也是。isize 或 usize 主要作为某些集合的索引。
整型溢出
比方说有一个 u8 ，它可以存放从零到 255 的值。那么当你将其修改为 256 时会发生什么呢？这被称为 “整型溢出”（“integer overflow” ），关于这一行为 Rust 有一些有趣的规则。当在 debug 模式编译时，Rust 检查这类问题并使程序 panic，这个术语被 Rust 用来表明程序因错误而退出。第九章会详细介绍 panic。
在 release 构建中，Rust 不检测溢出，相反会进行一种被称为 “two’s complement wrapping” 的操作。简而言之，256 变成 0，257 变成 1，依此类推。依赖溢出被认为是一种错误，即便可能出现这种行为。如果你确实需要这种行为，标准库中有一个类型显式提供此功能，Wrapping。
浮点型
Rust 也有两个原生的 浮点数（floating-point numbers）类型，它们是带小数点的数字。Rust 的浮点数类型是 f32 和 f64，分别占 32 位和 64 位。默认类型是 f64，因为在现代 CPU 中，它与 f32 速度几乎一样，不过精度更高。
这是一个展示浮点数的实例：
文件名: src/main.rs
fn main() { let x = 2.0; // f64 let y: f32 = 3.0; // f32 }
浮点数采用 IEEE-754 标准表示。f32 是单精度浮点数，f64 是双精度浮点数。
数值运算
Rust 中的所有数字类型都支持基本数学运算：加法、减法、乘法、除法和取余。下面的代码展示了如何在 let 语句中使用它们：
文件名: src/main.rs
fn main() { // 加法 let sum = 5 + 10; // 减法 let difference = 95.5 - 4.3; // 乘法 let product = 4 * 30; // 除法 let quotient = 56.7 / 32.2; // 取余 let remainder = 43 % 5; }
这些语句中的每个表达式使用了一个数学运算符并计算出了一个值，然后绑定给一个变量。附录 B 包含 Rust 提供的所有运算符的列表。
布尔型
正如其他大部分编程语言一样，Rust 中的布尔类型有两个可能的值：true 和 false。Rust 中的布尔类型使用 bool 表示。例如：
文件名: src/main.rs
fn main() { let t = true; let f: bool = false; // 显式指定类型注解 }
使用布尔值的主要场景是条件表达式，例如 if 表达式。在 “控制流”（“Control Flow”）部分将介绍 if 表达式在 Rust 中如何工作。
字符类型
目前为止只使用到了数字，不过 Rust 也支持字母。Rust 的 char 类型是语言中最原生的字母类型，如下代码展示了如何使用它。（注意 char 由单引号指定，不同于字符串使用双引号。）
文件名: src/main.rs
fn main() { let c = 'z'; let z = 'ℤ'; let heart_eyed_cat = '😻'; }
Rust 的 char 类型代表了一个 Unicode 标量值（Unicode Scalar Value），这意味着它可以比 ASCII 表示更多内容。在 Rust 中，拼音字母（Accented letters），中文、日文、韩文等字符，emoji（绘文字）以及零长度的空白字符都是有效的 char 值。Unicode 标量值包含从 U+0000 到 U+D7FF 和 U+E000 到 U+10FFFF 在内的值。不过，“字符” 并不是一个 Unicode 中的概念，所以人直觉上的 “字符” 可能与 Rust 中的 char 并不符合。第八章的 “字符串” 中将详细讨论这个主题。
复合类型
复合类型（Compound types）可以将多个值组合成一个类型。Rust 有两个原生的复合类型：元组（tuple）和数组（array）。
元组类型
元组是一个将多个其他类型的值组合进一个复合类型的主要方式。
我们使用包含在圆括号中的逗号分隔的值列表来创建一个元组。元组中的每一个位置都有一个类型，而且这些不同值的类型也不必是相同的。这个例子中使用了可选的类型注解：
文件名: src/main.rs
fn main() { let tup: (i32, f64, u8) = (500, 6.4, 1); }
tup 变量绑定到整个元组上，因为元组是一个单独的复合元素。为了从元组中获取单个值，可以使用模式匹配（pattern matching）来解构（destructure）元组值，像这样：
文件名: src/main.rs
fn main() { let tup = (500, 6.4, 1); let (x, y, z) = tup; println!("The value of y is: {}", y); }
程序首先创建了一个元组并绑定到 tup 变量上。接着使用了 let 和一个模式将 tup 分成了三个不同的变量，x、y 和 z。这叫做 解构（destructuring），因为它将一个元组拆成了三个部分。最后，程序打印出了 y 的值，也就是 6.4。
除了使用模式匹配解构外，也可以使用点号（.）后跟值的索引来直接访问它们。例如：
文件名: src/main.rs
fn main() { let x: (i32, f64, u8) = (500, 6.4, 1); let five_hundred = x.0; let six_point_four = x.1; let one = x.2; }
这个程序创建了一个元组，x，并接着使用索引为每个元素创建新变量。跟大多数编程语言一样，元组的第一个索引值是 0。
数组类型
另一个包含多个值的方式是 数组（array）。与元组不同，数组中的每个元素的类型必须相同。Rust 中的数组与一些其他语言中的数组不同，因为 Rust 中的数组是固定长度的：一旦声明，它们的长度不能增长或缩小。
Rust 中，数组中的值位于中括号内的逗号分隔的列表中：
文件名: src/main.rs
fn main() { let a = [1, 2, 3, 4, 5]; }
当你想要在栈（stack）而不是在堆（heap）上为数据分配空间（第四章将讨论栈与堆的更多内容），或者是想要确保总是有固定数量的元素时，数组非常有用。但是数组并不如 vector 类型灵活。vector 类型是标准库提供的一个 允许 增长和缩小长度的类似数组的集合类型。当不确定是应该使用数组还是 vector 的时候，你可能应该使用 vector。第八章会详细讨论 vector。
一个你可能想要使用数组而不是 vector 的例子是，当程序需要知道一年中月份的名字时。程序不大可能会去增加或减少月份。这时你可以使用数组，因为我们知道它总是包含 12 个元素：
let months = ["January", "February", "March", "April", "May", "June", "July", "August", "September", "October", "November", "December"];
数组的类型比较有趣；它看起来像 [type; number]。例如：
let a: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];
首先是方括号；这看起来像创建数组的语法。其中有两部分由分号分割的信息。第一部分是数组中每个元素的类型。因为所有元素都是相同类型的，所以只需列出一次。分号之后，是一个表示数组长度的数字。因为数组是固定长度的，该数字也一直保持不变，即便数组的元素被修改，它也不会增长或缩小。
访问数组元素
数组是一整块分配在栈上的内存。可以使用索引来访问数组的元素，像这样：
文件名: src/main.rs
fn main() { let a = [1, 2, 3, 4, 5]; let first = a[0]; let second = a[1]; }
在这个例子中，叫做 first 的变量的值是 1，因为它是数组索引 [0] 的值。变量 second 将会是数组索引 [1] 的值 2。
无效的数组元素访问
如果我们访问数组结尾之后的元素会发生什么呢？比如你将上面的例子改成下面这样，这可以编译不过在运行时会因错误而退出：
文件名: src/main.rs
fn main() { let a = [1, 2, 3, 4, 5]; let index = 10; let element = a[index]; println!("The value of element is: {}", element); }
使用 cargo run 运行代码后会产生如下结果：
$ cargo run Compiling arrays v0.1.0 (file:///projects/arrays) Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.31 secs Running `target/debug/arrays` thread '<main>' panicked at 'index out of bounds: the len is 5 but the index is 10', src/main.rs:6 note: Run with `RUST_BACKTRACE=1` for a backtrace.
编译并没有产生任何错误，不过程序会出现一个 运行时（runtime）错误并且不会成功退出。当尝试用索引访问一个元素时，Rust 会检查指定的索引是否小于数组的长度。如果索引超出了数组长度，Rust 会 panic，这是 Rust 术语，它用于程序因为错误而退出的情况。
这是第一个在实战中遇到的 Rust 安全原则的例子。在很多底层语言中，并没有进行这类检查，这样当提供了一个不正确的索引时，就会访问无效的内存。通过立即退出而不是允许内存访问并继续执行，Rust 让你避开此类错误。第九章会讨论更多 Rust 的错误处理。
