rust组织结构

一、crate

crate称为箱。

crate有两种形式：二进制箱(binary crate)和库箱(library crate)。

二进制箱必须有一个 main 函数，可以编译为可执行程序。

库箱并没有 main 函数，它们也不会编译为可执行程序，它们只是提供一些函数供其他项目使用。

crate root叫箱的根，是一个源文件，Rust编译器以它为起始点，构建你的crate。

二、package

package称为包。包就是一个工程项目，包必须有一个Cargo.toml文件。

一个包至少包含一个箱，这些箱最多包含一个库箱，但可以包含任意数量的二进制箱。

使用cargo new命令创建包。包名就是目录名。

如果使用cargo new proj创建包，src目录下会默认生成一个main.rs源文件。

如果使用cargo new --lib proj命令创建包，src目录下会默认生成一个lib.rs源文件。

Cargo约定：

src/main.rs是一个二进制箱的根。此箱名与包名相同。

src/lib.rs是一个库箱的根。此箱名与包名相同。

如果包只有src/main.rs文件，意味着包只含有一个二进制箱。此箱名与包名相同。

如果一个包同时含有 src/main.rs和src/lib.rs，则它包含两个箱：一个二进制箱和一个库箱，且名字都与包相同。

通过将文件放在src/bin目录下，一个包可以拥有多个二进制箱：src/bin下的每个文件都会编译成一个独立的二进制箱。此目录下的箱名与包名不同，而是与文件名相同。

三、模块

rust模块就是命名空间。

（一）声明模块

使用mod关键字来声明模块。

mod hello {
     pub fn say_hello() {
         println!("hello world");
     }
}

模块内的项默认是private，外部不可见，如果要外部可见需要加pub

模块可以嵌套，形成模块树（module tree）

mod nation {
     mod government {
         fn govern() {}
     }
     mod congress {
         fn legislate() {}
     }
     mod court {
         fn judicial() {}
     }
}

每个箱都是一个模块树。src/main.rs 和 src/lib.rs 叫做箱根，是因为这两个文件为模块树创建了一个名为 crate 的根模块。

crate
└──nation
         ├──government
         │     └──govern
         ├──congress
         │     └──legislate
         └──court
                 └──judicial

（二）使用模块

1.模块的路径

如何在模块树中找到一个项的位置，我们使用路径，就像在文件系统使用路径一样。为了调用一个函数，我们需要知道它的路径。

路径有两种形式：

绝对路径（absolute path）是以箱根开头的全路径：引用外部箱代码，是以箱名开头的绝对路径；引用当前箱代码，则以crate开头。

相对路径（relative path）从当前所在模块开始，以 self、super 或当前模块的标识符开头。

（1）路径以双冒号（::）为分割符

例如：

mod front_of_house {
     pub mod hosting {
         pub fn add_to_waitlist() {}
     }
}
pub fn eat_at_restaurant() {
     // 绝对路径
     crate::front_of_house::hosting::add_to_waitlist();
     // 相对路径
     front_of_house::hosting::add_to_waitlist();
}

（2）使用以 super 开头的相对路径

fn deliver_order() {}
mod back_of_house {
     fn fix_incorrect_order() {
         cook_order();
         super::deliver_order();
     }
     fn cook_order() {}
}

（3）使用外部箱

必须先添加依赖。在Cargo.toml中添加外部箱所在的包

比如，

[dependencies]
rand = "0.8.5"

Cargo要从 crates.io 下载 rand 和其依赖。

这样就可以使用绝对路径使用外部箱了

use rand::Rng;
fn main() {
    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..101);
}

（4）std标准库

std也是外部箱。因为标准库随Rust语言一同分发，无需修改 Cargo.toml 来引入 std

比如，

let mut guess = String::new();
std::io::stdin().read_line(&mut guess).expect("failed readline");

2.use语句

无论是使用绝对路径还是相对路径都不便，我们可以使用 use 关键字创建一个短路径。

（1）use关键字将模块标识符引入当前作用域：

实例

mod nation {
    pub mod government {
        pub fn govern() {}
    }
}
use crate::nation::government::govern;
fn main() {
    govern();
}

use关键字把govern标识符导入到了当前的模块下，可以直接使用。

（2）可以使用use as为标识符添加别名：

实例

mod nation {
    pub mod government {
        pub fn govern() {}
    }
    pub fn govern() {}
}
use crate::nation::government::govern;
use crate::nation::govern as nation_govern;
fn main() {
    nation_govern();
    govern();
}

这里有两个govern函数，一个是nation下的，一个是government下的，我们用as将nation下的取别名nation_govern。两个名称可以同时使用。

（3）use关键字可以与pub关键字配合使用：

实例

mod nation {
    pub mod government {
        pub fn govern() {}
    }
    pub use government::govern;
}
fn main() {
    nation::govern();
}

（4）使用大括号引入相同模块的多个子模块，可以显著减少 use 语句的数量

比如，

use std::{cmp::Ordering, io};

（5）使用通配符*引入所有子模块

例子

use std::collections::*;

将 std::collections 中所有公有项引入当前作用域

（三）将模块分割进不同文件

到目前为止，都是在一个文件中定义多个模块。当模块变得更大时，你可能想要将它们移动到单独的文件中。

例如，

文件名: src/lib.rs
mod front_of_house;	//声明front_of_house模块，其内容将位于src/front_of_house.rs
pub use crate::front_of_house::hosting;
pub fn eat_at_restaurant() {
     hosting::add_to_waitlist();
}

文件名: src/front_of_house.rs
pub mod hosting {
     pub fn add_to_waitlist() {}
}

在src/front_of_house.rs中定义front_of_house模块

在mod front_of_house后使用分号，而不是代码块，表示在其他文件中定义模块。Rust会在与模块同名的文件中查找模块的代码。

继续重构我们例子，将hosting模块也提取到其自己的文件中

文件名: src/front_of_house.rs
pub mod hosting;

创建一个src/front_of_house目录，在src/front_of_house/hosting.rs文件中定义hosting模块：

文件名: src/front_of_house/hosting.rs
pub fn add_to_waitlist() {}

一 、crate

二、package

三、模块

一、crate