大家都說 Rust 很難，上手的難度簡直高得讓人望而卻步。
語法跟概念堆得跟魔王塔一樣高，還暗藏陷阱，一個不注意就直接卡關回城重練。
我一開始滿腔熱血地衝進去，結果三秒鐘後腦袋就冒煙。🤯

。。。

所以我召喚來了 Ai 來進攻 Rust 編譯器。

「請幫我規劃一個完整的 rust 學習地圖，分為多個小節，並且以條列的方式點出該小節的重要概念。提供我可以一步一步的學習 rust 語言的規劃，並且在每個小節都設計練習題，讓我更加熟練 rust。」

Rust 語言簡介與環境設置

• 重要概念：
  • Rust 語言特色與優點（安全性、速度、並發）
  • 安裝 Rust：使用 Rustup 工具
  • Cargo：Rust 的建構與套件管理工具
• 練習題：
  • 安裝 Rust 與 Cargo，並確認安裝是否成功。
  • 使用 Cargo 建立你的第一個專案，編寫並執行 “Hello, world!” 範例。

基本語法與資料型態

• 重要概念：
  • 變數與不可變性（預設不可變，使用 mut 開啟可變性）
  • 基本資料型態：整數、浮點數、布林、字串、陣列、元組
  • 函數定義與呼叫
  • 條件判斷（if/else）與迴圈（loop、while、for）
• 練習題：
  • 撰寫一個簡單的計算機程式，利用條件判斷選擇不同運算。
  • 使用迴圈印出 1 至 10 的數字，嘗試用不同迴圈結構實作。

所有權、借用與生命週期

• 重要概念：
  • 所有權系統：每個值都有且僅有一個所有者
  • 借用：不可變借用與可變借用，理解借用規則
  • 生命週期：如何告知編譯器資料有效範圍
• 練習題：
  • 撰寫函數傳遞字串與數值，觀察所有權的轉移與借用。
  • 嘗試修改程式碼，故意引發借用錯誤，並依照編譯器提示進行修正。

結構、列舉與模式匹配

• 重要概念：
  • 結構體（Structs）：定義與使用自訂資料型態。
  • 列舉（Enums）：定義有限狀態或選項集合。
  • 模式匹配（match）：根據模式做分支處理。
  • Option 與 Result：處理可能缺失或錯誤的值。
• 練習題：
  • 定義一個描述幾何圖形（例如圓形、矩形）的列舉，並使用 match 輸出相應的面積計算。
  • 實作一個簡單的錯誤處理範例，使用 Option 或 Result 處理可能的錯誤狀況。

泛型、Traits 與實作

• 重要概念：
  • 泛型：使函數或結構體能處理不同型態資料。
  • Trait：定義共通行為，並實作於不同型態。
  • 標準 trait（如 Debug、Clone、PartialEq）與自定義 trait。
• 練習題：
  • 寫一個泛型資料結構（例如 Stack 或 Queue），並為其實作 Debug trait。
  • 定義一個自訂 trait 並實作於至少兩個不同型態，嘗試在程式中使用多態性。

模組系統與包管理

• 重要概念：
  • 模組（mod）：如何組織程式碼與資料夾結構。
  • Crate：Rust 的編譯單位。
  • Cargo.toml：管理專案依賴與設定。
• 練習題：
  • 建立一個包含多個模組的小專案，嘗試在不同模組間共享函數與變數。
  • 在 Cargo.toml 中加入第三方 crate（例如 serde），並寫一個小範例使用該庫進行資料序列化。

錯誤處理與 panic

• 重要概念：
  • Result 型態：成功與錯誤狀況的處理方式。
  • Option 型態：處理可能缺失的值。
  • 錯誤傳播（使用 ? 運算子）與 panic 機制。
• 練習題：
  • 撰寫一個檔案 I/O 範例，利用 Result 處理讀取檔案過程中的錯誤。
  • 改寫函數，從使用 unwrap 改為正確的錯誤傳播與處理。

併發程式設計

• 重要概念：
  • 線程（threads）：如何建立與管理線程。
  • 併發安全：Send 與 Sync 特質。
  • Mutex 與 Channel：保護共享資源與線程間通訊。
• 練習題：
  • 撰寫一個多線程程式，使用 Mutex 保護共用計數器。
  • 使用 Channel 實作生產者-消費者模型。

智能指標與內存管理

• 重要概念：
  • Box：在堆上分配記憶體。
  • Rc 與 Arc：多重所有權與跨線程安全共享。
  • RefCell 與 Cell：在編譯時期無法確定所有權時提供內部可變性。
• 練習題：
  • 撰寫一個簡單的樹狀結構，利用 Rc 與 RefCell 管理節點間的參考。
  • 嘗試使用 Arc 在多線程中共享不可變資料。

宏與程式自動化

• 重要概念：
  • 宏（macro_rules!）：編譯時期程式碼生成與重用。
  • Attribute 宏：透過屬性標記自動生成程式碼。
  • 程式碼縮減與重構。
• 練習題：
  • 撰寫一個簡單的宏，生成重複性程式碼（例如簡化多個相似函數的定義）。
  • 使用宏改善現有程式碼的可讀性與重用性。

測試與除錯

• 重要概念：
  • 單元測試（Unit Test）：模組內測試撰寫與執行。
  • 整合測試（Integration Test）：跨模組與專案測試。
  • 除錯技巧：使用 println!、logging 與除錯工具。
• 練習題：
  • 為各個模組撰寫單元測試，確保邏輯正確。
  • 撰寫整合測試，模擬使用者行為驗證專案整體運作。

Rust 生態系統與進階主題

• 重要概念：
  • crates.io：如何搜尋並使用第三方庫。
  • WebAssembly 與嵌入式應用：Rust 的應用範疇擴展。
  • 非同步程式設計（async/await）：處理非同步 I/O 與高效併發。
  • 外部函式介面（FFI）：與 C/C++ 等語言整合。
• 練習題：
  • 搜尋並整合一個第三方庫，撰寫一個簡單專案（如 Web API 或 CLI 工具）。
  • 編寫一個使用 async/await 的非同步網路請求範例。