Rust入门教程：中文版详解与实战指南

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《Rust程序设计语言简体中文版》是一本面向初学者的Rust编程指南，它旨在帮助读者理解并掌握这门高效、安全的系统级编程语言。本书以简洁易懂的方式介绍了Rust的基础知识和核心概念，适合想要进入Rust世界的开发者。 **第1章 - 入门指南** 1.1 章节概述了Rust的特点，强调其实没有想象中那么难，通过实际例子展示其吸引力。 1.2 安装部分指导读者如何安装Rust编译器和Cargo工具，这是开始编程的基础。 1.3 "Hello,World!" 和 "Hello,Cargo!" 部分展示了简单的"Hello, World!"程序以及Cargo项目的创建，让读者体验Rust的基本构建流程。 1.4 介绍通用编程概念，包括变量与可变性、数据类型（如整数、浮点数、布尔值等）、函数的工作机制、注释的使用以及控制流语句。 1.5 认识所有权是Rust的核心概念，讲解了Rust如何通过所有权系统确保内存安全。章节内容涉及引用与借用、Slices（切片）等。 1.6 结构体的使用是组织代码的关键，这里介绍了如何定义结构体、实例化它们，并通过一个示例程序展示结构体在实际项目中的应用。 1.7 枚举与模式匹配的概念，包括定义枚举、match表达式的使用以及iflet的简洁控制流。 **第2章 - 基本Rust技能** 2.1 模块与文件系统的关系，以及如何使用`mod`来组织代码和控制可见性。 2.2 通用集合类型如向量（vector）、字符串和哈希映射（HashMap）的使用。 2.3 错误处理是任何编程语言的重要部分，本章讲解了`panic!`与不可恢复错误，以及`Result`与可恢复错误的区别和最佳实践。 2.4 泛型、trait与生命周期是Rust的高级特性，涉及数据类型的灵活性和代码的复用性。 2.5 测试在Rust中的重要性，包括编写、运行测试以及测试组织结构，以及如何使用测试驱动开发(TDD)提升代码质量。 **第3章 - Rust编程思想** 3.1 本章深入探讨Rust的函数式特性，如迭代器和闭包的使用，让读者理解其在处理数据流时的优势。 3.2 在前一章I/O项目的基础上，进一步优化，例如接受命令行参数、读取文件和处理错误。 3.3 性能比较，展示迭代器在循环中的优势，以及Cargo的其他实用功能。《Rust程序设计语言简体中文版》提供了一个全面的Rust学习路径，从基础语法到高级特性，逐步引导读者掌握这门强大而安全的编程语言。无论你是初学者还是经验丰富的开发者，这本书都将有助于提升你的Rust编程技能。

保存文件，并回到终端窗口。在 Linux 或 macOS 上，输入如下命令编译并运行文件：

$ rustc main.rs

$ ./main

Hello, world!

在 Windows 上，输入命令 .\main.exe 而不是 ./main 。

> rustc main.rs

> .\main.exe

Hello, world!

不管使用何种系统，字符串 Hello, world! 应该打印到终端。如果没有看到这些输出，回到 “故障排除” 部分查找寻求帮

助的方式。

如果 Hello, world! 出现了，恭喜你！你已经正式编写了一个 Rust 程序。现在你成为了一名 Rust 程序员！欢迎！

分析 Rust 程序

现在，让我们回过头来仔细看看 “Hello, world!” 程序中到底发生了什么。这是拼图的第一片：

fn main() {

}

这几行定义了一个 Rust 函数。 main 函数是特殊的：它是每个可执行的 Rust 程序所首先执行的代码。第一行代码声明了

一个叫做 main 的函数，它没有参数也没有返回值。如果有参数的话，它们的名称应该出现在括号中，位于 ( 和 ) 之

间。

还须注意函数体被包裹在花括号中， { 和 } 之间。Rust 要求所有函数体都要用花括号包裹起来（译者注：有些语言，

当函数体只有一行时可以省略花括号，但在 Rust 中是不行的）。一般来说，将左花括号与函数声明置于同一行并以空格

分隔，是良好的代码风格。

在编写本书的时候，一个叫做 rustfmt 的自动格式化工具正在开发中。如果你希望在 Rust 项目中保持一种标准风

格， rustfmt 会将代码格式化为特定的风格。Rust 团队计划最终将其包含在标准 Rust 发行版中，就像 rustc 。所以根据

你阅读本书的时间，它可能已经安装到你的电脑中了！检查在线文档以了解更多细节。

在 main() 函数中是如下代码：

println!("Hello, world!");

这行代码完成这个简单程序的所有工作：在屏幕上打印文本。这里有四个重要的细节需要注意。首先 Rust 使用 4 个空格

的缩进风格，而不是 1 个制表符（tab）。

第二， println! 调用了一个 Rust 宏（macro）。如果是调用函数，则应输入 println （没有 ! ）。我们将在附录 D 中

更加详细的讨论宏。现在你只需记住，当看到符号 ! 的时候，就意味着调用的是宏而不是普通函数。

第三， "Hello, world!" 是一个字符串。我们把这个字符串作为一个参数传递给 println! ，字符串将被打印到屏幕上。

第四，该行以分号结尾（ ; ），这代表一个表达式的结束和下一个表达式的开始。大部分 Rust 代码行以 ; 结尾。

编译和运行是彼此独立的步骤

你刚刚运行了一个新创建的程序，那么让我们检查过程中的每一个步骤。

在运行 Rust 程序之前，必须先通过 rustc 命令并传递源文件名称来使用 Rust 编译器来编译它，如下：

Hello, Cargo!

ch01-03-hello-cargo.md

commit d1448cef370442b51e69298fb734fe29a3d14577

Cargo 是 Rust 的构建系统和包管理器。大部分 Rustacean 们使用 Cargo 来管理他们的 Rust 项目，因为它可以为你处理很

多任务，比如构建代码、下载依赖库并编译这些库。（我们把代码所需要的库叫做依赖（dependencies）。

最简单的 Rust 程序，比如我们刚刚编写的，并没有任何依赖。所以如果使用 Cargo 来构建 “Hello, world!” 项目，将只会

用到 Cargo 构建代码那部分的功能。随着编写的程序更加复杂，你会添加依赖，如果你一开始就使用 Cargo 的话，添加

依赖将会变得简单许多。

由于绝大部分 Rust 项目使用 Cargo，本书接下来的部分将假设你也使用 Cargo。如果使用 “安装” 部分介绍的官方安装包

的话，则自带了 Cargo。如果通过其他方式安装的话，可以在终端输入如下命令检查是否安装了 Cargo：

$ cargo --version

如果出现了版本号，一切 OK！如果出现类似 command not found 的错误，你应该查看相应安装文档以确定如何单独安装

Cargo。

使用 Cargo 创建项目

让我们使用 Cargo 来创建一个新项目，然后看看与上面的 hello_world 项目有什么不同。回到 projects 目录（或者任何你

放置代码的目录）。接着并在任何操作系统下运行：

$ cargo new hello_cargo --bin

$ cd hello_cargo

第一行命令新建了名为 hello_cargo 的二进制可执行程序。传递给 cargo new 的 --bin 参数生成一个可执行程序（通常

就叫做二进制文件，binary），而不是一个库。项目的名称被定为 hello_cargo ，同时 Cargo 在一个同名目录中创建项目

文件。

进入 hello_cargo 目录并列出文件。将会看到 Cargo 生成了两个文件和一个目录：一个 Cargo.toml 文件和一个 src 目

录，main.rs 文件位于 src 目录中。它也在 hello_cargo 目录初始化了一个 git 仓库，以及一个 .gitignore 文件。

注意：Git 是一个常见版本控制系统（version control system， VCS）。可以通过 --vcs 参数使 cargo new 切换到其

它版本控制系统（VCS），或者不使用 VCS。运行 cargo new --help 参看可用的选项。

如果列出 hello_cargo 目录中的文件，将会看到 Cargo 生成了一个文件和一个目录：一个 Cargo.toml 文件和一个 src 目

录，main.rs 文件位于 src 目录中。它也在 hello_cargo 目录初始化了一个 git 仓库，以及一个 .gitignore 文件；你可以通过

--vcs 参数切换到其它版本控制系统（VCS），或者不使用 VCS。

请随意使用任何文本编辑器打开 Cargo.toml 文件。它应该看起来如示例 1-2 所示：

文件名: Cargo.toml

[package]

name = "hello_cargo"

version = "0.1.0"

authors = ["Your Name <you@example.com>"]

[dependencies]

示例 1-2: Cargo.toml 生成的 Cargo.toml 的内容

这个文件使用 TOML (Tom's Obvious, Minimal Language) 格式，这是 Cargo 的配置文件的格式。

第一行， [package] ，是一个部分标题，表明下面的语句用来配置一个包。随着我们在这个文件增加更多的信息，还将增

加其他部分。

接下来的三行设置了 Cargo 编译程序所需的配置：项目的名称、版本和作者，它们告诉 Cargo 需要编译这个项目。Cargo

从环境中获取你的名称和 email 信息，所以如果这些信息不正确，请修改并保存此文件。

最后一行， [dependencies] ，是项目依赖列表（我们称呼 Rust 代码包为 crate）部分的开始。在 Rust 中，代码包被称为

crates。这个项目并不需要任何其他的 crate，不过在第二章的第一个项目会用到依赖，那时会用得上这个部分。

现在打开 src/main.rs 看看：

文件名: src/main.rs

fn main() {

println!("Hello, world!");

}

Cargo 为你生成了一个 “Hello World!” 程序，正如我们之前示例 1-1 中编写的那个！目前为止，之前项目与 Cargo 生成项

目的区别是 Cargo 将代码放在 src 目录，同时项目根目录包含一个 Cargo.toml 配置文件

Cargo 期望源文件位于 src 目录。项目根目录只留给 README、license 信息、配置文件和其他跟代码无关的文件。使用

Cargo 帮助你保持项目干净整洁，一切井井有条。

如果没有用 Cargo 开始项目，比如 hello_world 目录中的项目，可以将其转化为一个 Cargo 项目。将代码放入 src 目录，

并创建一个合适的 Cargo.toml 文件。

构建并运行 Cargo 项目

现在让我们看看通过 Cargo 构建和运行 “Hello, world!” 程序有什么不同。在 hello_cargo，输入下面的命令来构建项目：

$ cargo build

Compiling hello_cargo v0.1.0 (file:///projects/hello_cargo)

Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 2.85 secs

这这个命令会创建 target/debug/hello_cargo（或者在 Windows 上是 target\debug\hello_cargo.exe）可执行文件，而不是在

目前目录。可以通过这个命令运行可执行文件：

$ ./target/debug/hello_cargo # or .\target\debug\hello_cargo.exe on Windows

Hello, world!

如果一切顺利， Hello, world! 应该打印在终端上。首次运行 cargo build 时也会使 Cargo 在项目根目录创建一个新文

件：Cargo.lock。这个文件记录项目依赖的实际版本。这个项目并没有依赖，所以其内容比较少。你自己永远也不需要碰

这个文件，让 Cargo 处理它就行了。

我们刚刚使用 cargo build 构建了项目并使用 ./target/debug/hello_cargo 运行了程序，也可以使用 cargo run 在一个命

令中同时编译并运行生成的可执行文件：

$ cargo run

Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.0 secs

Running `target/debug/hello_cargo`

Hello, world!

注意这一次并没有出现表明 Cargo 正在编译 hello_cargo 的输出。Cargo 发现文件并没有被改变，就直接运行了二进制文

件。如果修改了源文件的话，Cargo 会在运行之前重新构建项目，并会出现像这样的输出：

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workerwork

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