Hello Rust

Posted on Jun 10, 2019 By ᵇᵒ

Prologue

Rust 是一门系统编程语言，专注于安全，尤其是并发安全，支持函数式和命令式以及泛型等编程范式的多范式语言。Rust 在语法上和 C++ 类似，但是设计者想要在保证性能的同时提供更好的内存安全。Rust 最初是由 Mozilla 研究院的 Graydon Hoare 设计创造，然后在 Dave Herman, Brendan Eich 以及很多其他人的贡献下逐步完善的。

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The Rust Programming Language:

Installation

强烈建议使用官方推荐的 rustup 安装，但是对于墙内用户需要做一点改变，参考中科大 Rust Toolchain 反向代理使用帮助：

  1. 设置环境变量

     # RUSTUP_DIST_SERVER （用于更新 toolchain）
 export RUSTUP_DIST_SERVER=https://mirrors.ustc.edu.cn/rust-static

 # RUSTUP_UPDATE_ROOT （用于更新 rustup）
 export RUSTUP_UPDATE_ROOT=https://mirrors.ustc.edu.cn/rust-static/rustup
  2. 通过 jsdelivr 下载 rustup-init.sh
  3. 替换脚本中的 RUSTUP_UPDATE_ROOT 变量值为 https://mirrors.ustc.edu.cn/rust-static/rustup
  4. 执行该 rustup-init.sh 脚本。

Rust 开发环境，所有的工具都安装在 ~/.cargo/bin 目录，包括 rustc、 cargo 和 rustup。安装完成后需要将该目录加入到环境变量中去：

export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"

环境变量生效后就可以通过相应的命令查看版本：

rustc --version
cargo --version
rustup --version

Hello world

首先创建一个存放 Rust 代码的目录 RustProjects。Rust 并不关心代码的存放位置，但是建议将所有的 Rust 项目都存放在同一个目录下。 然后在 RustProjects 目录下创建一个 hello_world，需要注意的是这里的工程目录名建议使用蛇形命名，否则会被 cargo 告警：

mkdir ~/RustProjects
cd ~/RustProjects

mkdir hello_world
cd hello_world

接下来，新建一个源文件，命名为 main.rs。Rust 源文件总是以 .rs 扩展名结尾。如果文件名包含多个单词，使用下划线分隔它们（snake case name）。

touch main.rs

打开刚创建的 main.rs 文件，输入示例代码。

fn main() {
    // println! 调用了一个 Rust 宏（macro）。如果是调用函数，则没有!
    println!("Hello, world!");
}

保存文件，编译并运行文件：

$ rustc main.rs
$ ./main
Hello, world!

Rust 是一种 预编译静态类型（ahead-of-time compiled）语言，将编译和运行分为两个单独的步骤。

Hello Cargo

仅仅使用 rustc 编译简单程序是没问题的，不过随着项目的增长，就需要用到 Cargo 管理项目的方方面面。

Cargo 是 Rust 的构建系统和包管理器。大多数 Rustacean 们使用 Cargo 来管理他们的 Rust 项目，因为它可以处理很多任务，比如构建代码、下载依赖库并编译这些库。

  1. 使用 Cargo 创建项目

     cargo new hello_cargo
 cd hello_cargo

    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，一个 src 目录，以及位于 src 目录中的 main.rs 文件。它也在 hello_cargo 目录初始化了一个 git 仓库，以及一个 .gitignore 文件。 Cargo.toml 是该项目 TOML (Tom’s Obvious, Minimal Language) 格式的配置文件，src 目录存放的是源代码文件。

    Note: 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。

  2. 构建并运行 Cargo 项目

     $ cargo build
     Compiling hello_cargo v0.1.0 (/Users/bob/RustProjects/hello_cargo)
      Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.46s

    这个命令会创建一个可执行文件 target/debug/hello_cargo，执行该文件

     $ ./target/debug/hello_cargo
 Hello, world!

    使用 cargo run 可以同时编译并运行生成的可执行文件：

     $ cargo run
    Compiling hello_cargo v0.1.0 (/Users/bob/RustProjects/hello_cargo)
     Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.46s
      Running `target/debug/HelloCargo`

    如果项目已经编译过且源文件并没有被改变，Cargo 会直接运行二进制文件，不会重新编译。 若需要重新编译，可以通过 cargo clean 清除相关缓存。

    Cargo 还提供了一个叫 cargo check 的命令。该命令快速检查代码确保其可以编译，但并不产生可执行文件：

     $ cargo check
     Checking hello_cargo v0.1.0 (/Users/bob/RustProjects/hello_cargo)
      Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.15s

    为什么会不需要可执行文件呢？通常 cargo check 要比 cargo build 快得多，因为它省略了生成可执行文件的步骤。如果在编写代码时持续的进行检查，cargo check 会加速开发！为此很多 Rustaceans 编写代码时定期运行 cargo check 确保它们可以编译。当准备好使用可执行文件时才运行 cargo build。

  3. 发布 release 构建

    当项目最终准备好发布时，可以使用 cargo build –release 来优化编译项目。这会在 target/release 而不是 target/debug 下生成可执行文件。这些优化可以让 Rust 代码运行的更快，不过启用这些优化也需要消耗更长的编译时间。这也就是为什么会有两种不同的配置：一种是为了开发，你需要经常快速重新构建；另一种是为用户构建最终程序，它们不会经常重新构建，并且希望程序运行得越快越好。如果在测试代码的运行时间，请确保运行 cargo build –release 并使用 target/release 下的可执行文件进行测试。