（02_functions | Rustlings）5個重點輕鬆掌握簡潔好用的Rust函數【Rust繁中簡學!】

又到了該學習 Rust 的日子啦！（每天都是😂）

繼上次認識了不能變的變數之後，今天我們要來了解 Rust 的函數。

上一篇：01_variables
本系列主頁面：Rust繁中簡學!
繁體中文版 Rustlings：https://github.com/TimLai666/rustlings-zh-TW
安裝方法：00_intro

Table of Contents

02_functions（函數）

老樣子，先看 README。

函數

在這裡，您將學習如何編寫函數以及 Rust 編譯器如何幫助您調試（debug）錯誤，即使是更複雜的代碼中的。

進一步了解

函數如何運作

這次的說明 ~~有寫跟沒寫一樣~~ 寫得非常簡單。總之今天的主角就是函數，我們直接來看題目吧！

練習一（functions1.rs）

// functions1.rs
//
// 執行 `rustlings hint functions1` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    call_me();
}

Progress: [------------------------------------------------------------] 0/96 (0.0 %)             
Progress: [>-----------------------------------------------------------] 1/96 (1.0 %)             
Progress: [#>----------------------------------------------------------] 2/96 (2.1 %)             
Progress: [#>----------------------------------------------------------] 3/96 (3.1 %)             
Progress: [##>---------------------------------------------------------] 4/96 (4.2 %)             
Progress: [###>--------------------------------------------------------] 5/96 (5.2 %)             
Progress: [###>--------------------------------------------------------] 6/96 (6.2 %)             
Progress: [####>-------------------------------------------------------] 7/96 (7.3 %)             
Progress: [#####>------------------------------------------------------] 8/96 (8.3 %)             
⚠️  Compiling of exercises/02_functions/functions1.rs failed! Please try again. Here's the output:
error[E0425]: cannot find function `call_me` in this scope
 --> exercises/02_functions/functions1.rs:8:5
  |
8 |     call_me();
  |     ^^^^^^^ not found in this scope

error: aborting due to 1 previous error

For more information about this error, try `rustc --explain E0425`.

Welcome to watch mode! You can type 'help' to get an overview of the commands you can use here.

這題呼叫了一個函數 call_me，但卻沒有在程式碼中定義它。

那我們應該只要自己寫一個 call_me 函數就行。

// functions1.rs
//
// 執行 `rustlings hint functions1` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    call_me();
}

fn call_me() {
    println!("Hi!");
}

我把 call_me 函數定義成會簡單地印出「Hi!」。

進度: [------------------------------------------------------------] 0/96 (0.0 %)                 
進度: [>-----------------------------------------------------------] 1/96 (1.0 %)                 
進度: [#>----------------------------------------------------------] 2/96 (2.1 %)                 
進度: [#>----------------------------------------------------------] 3/96 (3.1 %)                 
進度: [##>---------------------------------------------------------] 4/96 (4.2 %)                 
進度: [###>--------------------------------------------------------] 5/96 (5.2 %)                 
進度: [###>--------------------------------------------------------] 6/96 (6.2 %)                 
進度: [####>-------------------------------------------------------] 7/96 (7.3 %)                 
進度: [#####>------------------------------------------------------] 8/96 (8.3 %)                 
✅  成功運行 exercises/02_functions/functions1.rs！

🎉 🎉 代碼正在編譯！ 🎉 🎉

輸出:
====================
Hi!

====================

您可以繼續進行此練習，
或通過刪除 `I AM NOT DONE` 註釋來進入下一個練習：

 3 |  // 執行 `rustlings hint functions1` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。
 4 |  
 5 |  // I AM NOT DONE
 6 |  
 7 |  fn main() {
歡迎來到 watch 模式！您可以輸入 'help' 來獲取此處可用命令的概覽。

編譯成功。

從這裡我們可以看到，Rust 的函數使用 fn 關鍵字來宣告，並且像大部分的程式語言一樣，用一對大括號來括出函數的範圍（如果你只有寫過 Python，可能就需要習慣一下）。而 fn 其實就是 function 的縮寫，所以應該滿好記的。

練習二（functions2.rs）

// functions2.rs
//
// 執行 `rustlings hint functions2` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    call_me(3);
}

fn call_me(num:) {
    for i in 0..num {
        println!("鈴鈴！第 {} 次呼叫", i + 1);
    }
}

進度: [#####>------------------------------------------------------] 8/96 (8.3 %)                 
進度: [#####>------------------------------------------------------] 9/96 (9.4 %)                 
⚠️  編譯 exercises/02_functions/functions2.rs 失敗！請再試一次。以下是輸出：
error: expected type, found `)`
  --> exercises/02_functions/functions2.rs:11:16
   |
11 | fn call_me(num:) {
   |                ^ expected type

error[E0425]: cannot find value `num` in this scope
  --> exercises/02_functions/functions2.rs:12:17
   |
12 |     for i in 0..num {
   |                 ^^^ not found in this scope
   |
help: you might have meant to write `.` instead of `..`
   |
12 -     for i in 0..num {
12 +     for i in 0.num {
   |

error: aborting due to 2 previous errors

For more information about this error, try `rustc --explain E0425`.

從錯誤訊息可以看到，我們應該要幫 fn call_me(num:) 的 num 定義資料型態。

我們給它 u8（一定要注意每種長度整數支援的數字範圍，超過的話會出錯。這裡因為 num 最大只到 3，所以用 u8 就綽綽有餘）。

// functions2.rs
//
// 執行 `rustlings hint functions2` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    call_me(3);
}

fn call_me(num: u8) {
    for i in 0..num {
        println!("鈴鈴！第 {} 次呼叫", i + 1);
    }
}

進度: [#####>------------------------------------------------------] 9/96 (9.4 %)                 
✅  成功運行 exercises/02_functions/functions2.rs！

🎉 🎉 代碼正在編譯！ 🎉 🎉

輸出:
====================
鈴鈴！第 1 次呼叫
鈴鈴！第 2 次呼叫
鈴鈴！第 3 次呼叫

====================

您可以繼續進行此練習，
或通過刪除 `I AM NOT DONE` 註釋來進入下一個練習：

 3 |  // 執行 `rustlings hint functions2` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。
 4 |  
 5 |  // I AM NOT DONE
 6 |  
 7 |  fn main() {

這樣就能正確執行了。

這一題一樣有值得注意的亮點，除了函數的參數需要定義型別，我們還發現 for i in 0..num 這個東西。
這是什麼意思呢？對 for 迴圈熟的朋友們應該已經感覺到了，它其實就跟 Python 裡面的 for i in range(0, num) 差不多（只是在 Python，我們通常習慣從 1 開始數到 num + 1），這個迴圈的 i 會從 0 開始累加，直到 i 不滿足 i < num 的條件（注意！這裡是 < ，不是 <=）。也就是說，當 num 為 3 的時候，i 值的變化為 0 -> 1 -> 2，迴圈共執行 3 次。

練習三（functions3.rs）

// functions3.rs
//
// 執行 `rustlings hint functions3` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    call_me();
}

fn call_me(num: u32) {
    for i in 0..num {
        println!("鈴鈴！第 {} 次呼叫", i + 1);
    }
}

進度: [#####>------------------------------------------------------] 9/96 (9.4 %)                 
進度: [######>-----------------------------------------------------] 10/96 (10.4 %)               
⚠️  編譯 exercises/02_functions/functions3.rs 失敗！請再試一次。以下是輸出：
error[E0061]: this function takes 1 argument but 0 arguments were supplied
  --> exercises/02_functions/functions3.rs:8:5
   |
8  |     call_me();
   |     ^^^^^^^-- an argument of type `u32` is missing
   |
note: function defined here
  --> exercises/02_functions/functions3.rs:11:4
   |
11 | fn call_me(num: u32) {
   |    ^^^^^^^ --------
help: provide the argument
   |
8  |     call_me(/* u32 */);
   |            ~~~~~~~~~~~

error: aborting due to 1 previous error

For more information about this error, try `rustc --explain E0061`.

這題的 call_me 函數需要一個資料型態為 u32 的參數，我們在呼叫它的地方（call_me();）補上一個整數就行。

在括號中輸入 5（或其他你喜歡的數字）。

// functions3.rs
//
// 執行 `rustlings hint functions3` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    call_me(5);
}

fn call_me(num: u32) {
    for i in 0..num {
        println!("鈴鈴！第 {} 次呼叫", i + 1);
    }
}

進度: [######>-----------------------------------------------------] 10/96 (10.4 %)               
✅  成功運行 exercises/02_functions/functions3.rs！

🎉 🎉 代碼正在編譯！ 🎉 🎉

輸出:
====================
鈴鈴！第 1 次呼叫
鈴鈴！第 2 次呼叫
鈴鈴！第 3 次呼叫
鈴鈴！第 4 次呼叫
鈴鈴！第 5 次呼叫

====================

您可以繼續進行此練習，
或通過刪除 `I AM NOT DONE` 註釋來進入下一個練習：

 3 |  // 執行 `rustlings hint functions3` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。
 4 |  
 5 |  // I AM NOT DONE
 6 |  
 7 |  fn main() {

於是迴圈執行了 5 次。

練習四（functions4.rs）

// functions4.rs
//
// 這家商店正在舉行促銷活動，如果價格是偶數，您可以獲得 10 元折扣，
// 但如果是奇數，則只折抵 3 元。（不用擔心函數本身的內容，
// 我們目前只關心函數的簽名。如果有需要，這是一個提前了解未來練習的好方法！）
//
// 執行 `rustlings hint functions4` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    let original_price = 51;
    println!("您的售價是 {}", sale_price(original_price));
}

fn sale_price(price: i32) -> {
    if is_even(price) {
        price - 10
    } else {
        price - 3
    }
}

fn is_even(num: i32) -> bool {
    num % 2 == 0
}

進度: [######>-----------------------------------------------------] 10/96 (10.4 %)               
進度: [######>-----------------------------------------------------] 11/96 (11.5 %)               
⚠️  編譯 exercises/02_functions/functions4.rs 失敗！請再試一次。以下是輸出：
error: expected type, found `{`
  --> exercises/02_functions/functions4.rs:16:30
   |
16 | fn sale_price(price: i32) -> {
   |                              ^ expected type

error: aborting due to 1 previous error

看來這題是個情境題，不過它的情境跟我們要做的事似乎沒有很大的關係。

錯誤訊息中的：

16 | fn sale_price(price: i32) -> {
   |                              ^ expected type

告訴我們應該在箭頭後面加上資料型態。

我們加上 i32 試試看。

// functions4.rs
//
// 這家商店正在舉行促銷活動，如果價格是偶數，您可以獲得 10 元折扣，
// 但如果是奇數，則只折抵 3 元。（不用擔心函數本身的內容，
// 我們目前只關心函數的簽名。如果有需要，這是一個提前了解未來練習的好方法！）
//
// 執行 `rustlings hint functions4` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    let original_price = 51;
    println!("您的售價是 {}", sale_price(original_price));
}

fn sale_price(price: i32) -> i32 {
    if is_even(price) {
        price - 10
    } else {
        price - 3
    }
}

fn is_even(num: i32) -> bool {
    num % 2 == 0
}

進度: [######>-----------------------------------------------------] 11/96 (11.5 %)               
✅  成功運行 exercises/02_functions/functions4.rs！

🎉 🎉 代碼正在編譯！ 🎉 🎉

輸出:
====================
您的售價是 48

====================

您可以繼續進行此練習，
或通過刪除 `I AM NOT DONE` 註釋來進入下一個練習：

 7 |  // 執行 `rustlings hint functions4` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。
 8 |  
 9 |  // I AM NOT DONE
10 |  
11 |  fn main() {

成功了，51 是奇數，因此折扣後的售價為 51 – 3 = 48，正確。這是什麼原理呢？

我們剛剛提到，Rust 函數必須定義傳入參數的資料型態，其實對於回傳的值也是一樣喔！
寫法是在函數的小括號 () 後面加上一個箭頭 ->，然後在箭頭後面寫回傳值的資料型態（跟 Python 的型別註釋非常類似）。

至於之前幾題之所以不用這樣寫，是因為前幾題的函數沒有回傳任何東西，如果不回傳值的話就可以省略。

那麼你一定會問，這題的程式碼中又沒有 return，為什麼會回傳值？

我們一樣去繁體中文版《Rust 程式設計語言》找答案。

函式回傳值

函式可以回傳數值給呼叫它們的程式碼，我們不會為回傳值命名，但我們必須用箭頭（->）來宣告它們的型別。在 Rust 中，回傳值其實就是函式本體最後一行的表達式。你可以用 return 關鍵字加上一個數值來提早回傳函式，但多數函式都能用最後一行的表達式作為數值回傳。以下是一個有回傳數值的函式範例：

檔案名稱：src/main.rs
fn five() -> i32 {
    5
}

fn main() {
    let x = five();

    println!("x 的數值為：{x}");
}

從找到的資料可以得知，Rust 會自動回傳函數中最後一行表達式，不一定要用 return。

至於什麼是「表達式」，我們有請 ChatGPT 回答：

在程式語言中，「表達式」（Expression）是一個會計算出值的程式碼片段。表達式可以簡單，如一個數值常數（例如 42 或 3.14），變數名稱（例如 x 或 total），或是複雜，如涉及運算符和多個操作數的算術運算式（例如 x + y 或 a * b + c）。

表達式的主要特點是它們會產生值，並且可以放在任何需要值的地方，如賦值語句的右側或函數調用的參數中。此外，表達式還可以包含函數呼叫（例如 sqrt(x)）、邏輯運算（例如 x > 0 && x < 10），或是更複雜的結構。

總之，表達式是程式語言中非常基本且核心的元素，用於進行計算和數據處理。

接著進行第五個練習。

練習五（functions5.rs）

// functions5.rs
//
// 執行 `rustlings hint functions5` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    let answer = square(3);
    println!("3 的平方是 {}", answer);
}

fn square(num: i32) -> i32 {
    num * num;
}

進度: [######>-----------------------------------------------------] 11/96 (11.5 %)               
進度: [#######>----------------------------------------------------] 12/96 (12.5 %)               
⚠️  編譯 exercises/02_functions/functions5.rs 失敗！請再試一次。以下是輸出：
error[E0308]: mismatched types
  --> exercises/02_functions/functions5.rs:12:24
   |
12 | fn square(num: i32) -> i32 {
   |    ------              ^^^ expected `i32`, found `()`
   |    |
   |    implicitly returns `()` as its body has no tail or `return` expression
13 |     num * num;
   |              - help: remove this semicolon to return this value

error: aborting due to 1 previous error

For more information about this error, try `rustc --explain E0308`.

錯誤訊息告訴我們，fn square(num: i32) -> i32 這個函數應該回傳 i32，實際上卻沒有。並且它也給了我們一個提示：remove this semicolon to return this value，只要刪掉最後一句結尾的分號，就能回傳 num * num 的值。

我們照著做試試看。

// functions5.rs
//
// 執行 `rustlings hint functions5` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。

// I AM NOT DONE

fn main() {
    let answer = square(3);
    println!("3 的平方是 {}", answer);
}

fn square(num: i32) -> i32 {
    num * num
}

進度: [#######>----------------------------------------------------] 12/96 (12.5 %)               
✅  成功運行 exercises/02_functions/functions5.rs！

🎉 🎉 代碼正在編譯！ 🎉 🎉

輸出:
====================
3 的平方是 9

====================

您可以繼續進行此練習，
或通過刪除 `I AM NOT DONE` 註釋來進入下一個練習：

 3 |  // 執行 `rustlings hint functions5` 或使用 `hint` watch 子命令來獲取提示。
 4 |  
 5 |  // I AM NOT DONE
 6 |  
 7 |  fn main() {

果然可以。今天的練習也告一段落了，來總結一下～

總結

今天學到了比較多 Rust 跟其他程式語言不一樣的地方，要特別注意。

重點如下：

Rust 的函數用 fn 關鍵字來定義。
如果函數有需要傳入的參數，必須在參數名稱後面用冒號定義它的資料型態。
如果函數會回傳資料，要在小括號後面用箭頭（->）定義回傳值的資料型態。
for 迴圈中用 兩個點（..）表示迭代範圍，for i in 0..n 就是從 0 到 n-1 進行迭代。
Rust 的函數會自動回傳函數中最後一行表達式（不能有分號）。

（02_functions | Rustlings）5個重點輕鬆掌握簡潔好用的Rust函數【Rust繁中簡學!】

02_functions（函數）

函數

進一步了解

練習一（functions1.rs）

練習二（functions2.rs）

練習三（functions3.rs）

練習四（functions4.rs）

函式回傳值

練習五（functions5.rs）

總結

（00_intro | Rustlings）踏上Rust之旅：從安裝到初步練習【Rust繁中簡學!】

（01_variables | Rustlings）蛤？不能變的變數還叫變數嗎？關於Rust變數的6個重要特性【Rust繁中簡學!】

學習Rust好難？透過Rustlings的23個單元練習題漸進式入門！【Rust繁中簡學!】

（03_if | Rustlings）如果可以我想和你回到Rust裡相遇【Rust繁中簡學!】

（05_vecs | Rustlings）向量【Rust繁中簡學!】

（06_move_semantics | Rustlings）變數竟然會失效？！Rust變數的所有權、參考與借用【Rust繁中簡學!】

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02_functions（函數）

函數

進一步了解

練習一（functions1.rs）

練習二（functions2.rs）

練習三（functions3.rs）

練習四（functions4.rs）

函式回傳值

練習五（functions5.rs）

總結

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