Rust on kenji.blog

如何使用埃拉托斯特尼篩法列出1000以下的質數

Sun, 09 Apr 2023 12:54:24 +0900

什麼是埃拉托斯特尼篩法

埃拉托斯特尼篩法是一種用來找出一定範圍內所有質數的演算法。演算法很簡單，可以透過以下步驟實現：

建立一個包含 N 個元素的布林值陣列，並將所有元素初始化為 true。
將陣列的第 0 個和第 1 個元素設為 false（因為 0 和 1 不是質數）。
如果陣列的第 2 個元素為 true，則輸出 2 為質數。
將陣列中 $2^2$ 以上的 2 的倍數對應的元素全部設為 false ※
如果陣列的第 3 個元素為 true，則輸出 3 為質數。
將陣列中 $3^2$ 以上的 3 的倍數對應的元素全部設為 false。
對於第 4 個、第 5 個，……直到第 N 個元素，重複相同的處理。

※ 將平方以上的元素設為 false 的原因在於，小於平方的數字已經被處理過（列舉已完成）。

Rust 實作

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16


fn main() {
 let n = 1000;
 let mut is_prime = vec![true; n+1];
 is_prime[0] = false;
 is_prime[1] = false;
 for i in 2..=n {
 if is_prime[i] {
 println!("{}", i);
 let mut j = i * i;
 while j <= n {
 is_prime[j] = false;
 j += i;
 }
 }
 }
}

稍微最佳化版本

考慮到以下幾點，我們進行稍微最佳化的實作：

將陣列初始化為 false 而不是 true（這樣速度更快）。
因為 2 的倍數不是質數，所以省略將 2 的倍數設為 false 的處理。
不需要迴圈到 n，只需列舉到 n 的平方根為止的質數，就能找出所有小於等於 n 的質數。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20


fn main() {
 let n = 1000;
 let mut is_prime = vec![false; n+1];
 is_prime[2] = true;
 for i in (3..=n).step_by(2) {
 is_prime[i] = true;
 }
 for i in 3..=((n as f64).sqrt() as usize) {
 if is_prime[i] {
 let mut j = i * i;
 while j <= n {
 is_prime[j] = false;
 j += i * 2;
 }
 }
 }
 for i in (2..=n).filter(|&x| is_prime[x]) {
 println!("{}", i);
 }
}

參考資料

埃拉托斯特尼篩法

如何在 egui 中顯示日文

Sat, 01 Apr 2023 03:17:52 +0900

取得 egui 範例

您可以使用以下指令執行 egui 範例。

1
2
3


git clone https://github.com/emilk/eframe_template/ egui_test
cd egui_test
cargo run

載入支援日文的字型

要顯示日文，您必須載入支援日文的字型。

在 src/app.rs 中，將以下行新增至 pub fn new 方法內。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12


// 載入支援日文的字型
let mut fonts = egui::FontDefinitions::default();
fonts.font_data.insert(
 "Meiryo".to_owned(),
 egui::FontData::from_static(include_bytes!("C:/Windows/Fonts/Meiryo.ttc")),
);
fonts
 .families
 .entry(egui::FontFamily::Proportional)
 .or_default()
 .insert(0, "Meiryo".to_owned());
cc.egui_ctx.set_fonts(fonts);

現在您可以顯示日文了。

如何更新 rustc

Sat, 18 Mar 2023 10:27:02 +0900

如何更新 rustc

只需在命令列中執行以下一行。

1

rustup update

輸出參考

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35


rustup update
info: syncing channel updates for 'stable-x86_64-pc-windows-msvc'
warning: Signature verification failed for 'https://static.rust-lang.org/dist/channel-rust-stable.toml'
info: latest update on 2023-03-09, rust version 1.68.0 (2c8cc3432 2023-03-06)
info: downloading component 'rust-src'
info: downloading component 'cargo'
info: downloading component 'clippy'
info: downloading component 'rust-docs'
info: downloading component 'rust-std'
info: downloading component 'rustc'
 63.9 MiB / 63.9 MiB (100 %) 37.5 MiB/s in 1s ETA: 0s
info: downloading component 'rustfmt'
info: removing previous version of component 'rust-src'
info: removing previous version of component 'cargo'
info: removing previous version of component 'clippy'
info: removing previous version of component 'rust-docs'
info: removing previous version of component 'rust-std'
info: removing previous version of component 'rustc'
info: removing previous version of component 'rustfmt'
info: installing component 'rust-src'
info: installing component 'cargo'
info: installing component 'clippy'
info: installing component 'rust-docs'
 19.4 MiB / 19.4 MiB (100 %) 2.4 MiB/s in 6s ETA: 0s
info: installing component 'rust-std'
 27.6 MiB / 27.6 MiB (100 %) 12.7 MiB/s in 2s ETA: 0s
info: installing component 'rustc'
 63.9 MiB / 63.9 MiB (100 %) 13.8 MiB/s in 4s ETA: 0s
info: installing component 'rustfmt'
info: checking for self-updates
info: downloading self-update

 stable-x86_64-pc-windows-msvc updated - rustc 1.68.0 (2c8cc3432 2023-03-06) (from rustc 1.64.0 (a55dd71d5 2022-09-19))

info: cleaning up downloads & tmp directories

Rust 的特徵

Mon, 03 Oct 2022 22:47:20 +0900

Rust 的特徵

由 Mozilla 開發的相對較新的開源程式語言
沒有垃圾回收機制（garbage collection），是一種專為系統編程設計的高速語言
將所有權（ownership）和借用（borrowing）的獨特機制做為語言規範，保證記憶體安全
支援跨平台運行
標配了優秀的套件管理器 Cargo

在 Rust 中顯示簡單的視窗

Sat, 01 Oct 2022 19:08:58 +0900

在 Rust 中顯示簡單的視窗

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10


[package]
name = "win"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies.winapi]
version = "0.3"
features = ["winuser"]

原始碼如下

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78


#![windows_subsystem = "windows"]
use winapi::{
 um::{
 winuser::{RegisterClassW, WNDCLASSW, CS_HREDRAW, CS_VREDRAW,
 LoadIconW, IDI_APPLICATION, LoadCursorW, IDC_ARROW,
 CreateWindowExW, ShowWindow, SW_NORMAL, UpdateWindow,
 GetMessageW, TranslateMessage, DispatchMessageW, MSG,
 WM_DESTROY, PostQuitMessage, DefWindowProcW, WS_OVERLAPPEDWINDOW,
 CW_USEDEFAULT},
 wingdi::{GetStockObject, WHITE_BRUSH},
 },
 shared::{
 windef::{HWND, HBRUSH},
 minwindef::{UINT, WPARAM, LPARAM, LRESULT},
 },
};
use std::ptr;
use std::mem;

fn main() {
 unsafe {
 let class_name = encode("my_window_class_name");
 if !register_wndclass(&class_name) {
 return;
 }
 let hwnd = create_window(&class_name);
 if hwnd.is_null() {
 return;
 }
 ShowWindow(hwnd, SW_NORMAL);
 UpdateWindow(hwnd);
 let mut msg = mem::uninitialized::<MSG>();
 loop {
 if GetMessageW(&mut msg, ptr::null_mut(), 0, 0) == 0 {
 return;
 }
 TranslateMessage(&mut msg);
 DispatchMessageW(&mut msg);
 }
 }
}

fn encode(source: &str) -> Vec<u16> {
 source.encode_utf16().chain(Some(0)).collect()
}

unsafe fn register_wndclass(class_name: &[u16]) -> bool {
 let mut winc = mem::zeroed::<WNDCLASSW>();
 winc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
 winc.lpfnWndProc = Some(win_proc);
 winc.hIcon = LoadIconW(ptr::null_mut(), IDI_APPLICATION);
 winc.hCursor = LoadCursorW(ptr::null_mut(), IDC_ARROW);
 winc.hbrBackground = GetStockObject(WHITE_BRUSH as i32) as HBRUSH;
 winc.lpszClassName = class_name.as_ptr();
 RegisterClassW(&winc) > 0
}

unsafe fn create_window(class_name: &[u16]) -> HWND {
 CreateWindowExW(
 0,
 class_name.as_ptr(),
 encode("Hello, World!").as_ptr(),
 WS_OVERLAPPEDWINDOW,
 CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0,
 ptr::null_mut(),
 ptr::null_mut(),
 ptr::null_mut(),
 ptr::null_mut(),
 )
}

unsafe extern "system" fn win_proc(hwnd: HWND, msg: UINT, w_param: WPARAM, l_param: LPARAM) -> LRESULT {
 match msg {
 WM_DESTROY => PostQuitMessage(0),
 _ => return DefWindowProcW(hwnd, msg, w_param, l_param),
 };
 0
}

參考

Rust 中的 Windows 程式設計 - CreateWindow 篇

在 Rust 中編寫測試

Sat, 01 Oct 2022 02:00:59 +0900

在 Rust 中編寫測試時，需要在測試函數定義的上一行加上 #[test] 屬性來建立函數。

1
2
3
4
5
6
7
8


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

#[test]
fn plus_test() {
 assert_eq!(plus(1, 1), 2);
}

可以使用 cargo test 執行測試程式碼。如果測試成功，會輸出 ok。如果失敗，則會輸出 FAILED。

成功的情況

1
2
3
4
5
6
7
8
9


C:\Users\admin\Desktop\test1>cargo test
 Compiling test1 v0.1.0 (C:\Users\admin\Desktop\test1)
 Finished test [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.35s
 Running unittests src\main.rs (target\debug\deps\test1-be5d3118bc52cb3a.exe)

running 1 test
test plus_test ... ok

test result: ok. 1 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

失敗的情況

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23


C:\Users\admin\Desktop\test1>cargo test
 Compiling test1 v0.1.0 (C:\Users\admin\Desktop\test1)
 Finished test [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.33s
 Running unittests src\main.rs (target\debug\deps\test1-be5d3118bc52cb3a.exe)

running 1 test
test plus_test ... FAILED

failures:

---- plus_test stdout ----
thread 'plus_test' panicked at 'assertion failed: `(left == right)`
 left: `2`,
 right: `3`', src\main.rs:7:5
note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace


failures:
 plus_test

test result: FAILED. 0 passed; 1 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

error: test failed, to rerun pass '--bin test1'

在 Rust 中顯示 MessageBox

Fri, 30 Sep 2022 23:54:31 +0900

您可以按照以下步驟在 Rust 中顯示 MessageBox。

安裝 Rust。參考 Rust 入門
在命令提示字元中執行 cargo new --bin MessageBox。
進入 MessageBox 目錄。
打開 Cargo.toml 並修改如下。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10


[package]
name = "hello_world"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]
winapi = "0.2.7"
user32-sys = "0.2.0"

打開 src\main.rs 並修改如下。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20


extern crate user32;
extern crate winapi;

use std::ffi::CString;
use user32::MessageBoxA;
use winapi::winuser::{MB_OK, MB_ICONINFORMATION};

fn main() {
 let lp_text = CString::new("Hello, world!").unwrap();
 let lp_caption = CString::new("MessageBox Example").unwrap();

 unsafe {
 MessageBoxA(
 std::ptr::null_mut(),
 lp_text.as_ptr(),
 lp_caption.as_ptr(),
 MB_OK | MB_ICONINFORMATION
 );
 }
}

在命令提示字元中執行 cargo run。
如果您想建立發布版本，請執行 cargo build --release。

參考

Hello World MesssageBox example in Rust

在 Rust 中列舉質數

Fri, 09 Sep 2022 07:08:49 +0900

我寫了一個在 Rust 中列舉質數的程式。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24


fn main() {
 let max = 1000;
 let mut primes = vec![2];
 let mut n = 3;
 loop {
 let mut is_prime = true;
 for p in &primes {
 if n % p == 0 {
 is_prime = false;
 break;
 }
 }
 if is_prime {
 primes.push(n);
 }
 n += 2;
 if n > max {
 break;
 }
 }
 for p in &primes {
 println!("{}", p);
 }
}

如何開始使用 Rust

Tue, 06 Sep 2022 00:12:36 +0900

簡介

Rust 是一種相對較新的程式語言，它允許您使用現代語法編寫快速且記憶體效率高的模組。它支援多平台，也被用於 WebAssembly 和嵌入式系統領域。著名的是，它被 Firefox、DropBox 和 Cloudflare 採用。

它也作為 C++ 的替代品而受到關注。

安裝方法

安裝 Rust

上述網站提供了各個平台的安裝說明。

第一個程式

將以下程式儲存為 main.rs。

1
2
3


fn main() {
 println!("Hello, world!");
}

從命令提示字元或終端機執行 rustc main.rs 時，它將被編譯。執行 ./main（在 Windows 上為 main.exe）將輸出 Hello, world!。

日語文件

The Rust Programming Language 日語版

學習 Rust 所需的說明都集中在上面的連結（日語翻譯版）中。它非常全面，以至於您不需要購買 Rust 的書籍。

如果您想在 Web 上嘗試

如果您想在不安裝編譯器的情況下在 Web 上嘗試，可以使用 The Rust Playground。輸入程式碼並按下「執行」按鈕後，它將在 Web 上編譯並執行。