Rust学习之Features

Rust学习之Features

• • [一 什么是 Features](#一 什么是 Features)
  • [二 默认 feature](#二 默认 feature)
  • [三 简单的features应用示例](#三 简单的features应用示例)
  • [四 可选(optional)的依赖](#四 可选(optional)的依赖)
  • [五 依赖的特性](#五 依赖的特性)
  • • [5.1 在依赖表中指定](#5.1 在依赖表中指定)
    • [5.2 在features表中指定](#5.2 在features表中指定)
  • [六 命令行中特性控制](#六 命令行中特性控制)
  • [七 特性统一路径](#七 特性统一路径)
  • [八 其它](#八 其它)
  • • [8.1 相互排斥特性](#8.1 相互排斥特性)
    • [8.2 观察启用特性](#8.2 观察启用特性)
    • [8.3 Feature resolver version 2](#8.3 Feature resolver version 2)

本文是学习Solana 程序库合约（SPL）的Rust 预先知识部分，需要有Rust基础

本文学习课程为https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/features.html 。下面的内容为一些简单记录。

下面的内容中，feature和特性会交叉出现，但是均指同一概念。

一 什么是 Features

Features 是用来表达条件编译或者条件依赖的机制。

定义在Cargo.toml中的[features]表中的features 可以启用或者不启用。在构建时通过命令行参数--features来启用需要的特性，作为依赖启用特性时，直接在Cargo.toml中定义。

基本的features块定义为：

[features]
# Defines a feature named `webp` that does not enable any other features.
webp = []

在Rust中使用webp特性的代码示例：

// This conditionally includes a module which implements WEBP support.
#[cfg(feature = "webp")]
pub mod webp;

// 下面是不启用"no-entrypoint"才包含entrypoint模块的定义
#[cfg(not(feature = "no-entrypoint"))]
mod entrypoint;

特性可以包含其它特性

[features]
bmp = []
png = []
ico = ["bmp", "png"]
webp = []

// 注意，下面bmp和png的定义顺序任意，可以放在ico的下面

二 默认 feature

默认程序时不启用任何特性的，但是我们可以定义程序默认启用的features

[features]
default = ["ico", "webp"]
bmp = []
png = []
ico = ["bmp", "png"]
webp = []

三 简单的features应用示例

接着上面的Cargo.toml定义，一个简单的应用示例:

fn main() {
    #[cfg(feature = "webp")]
    println!("Hello webp!");

    #[cfg(not(feature = "webp"))]
    println!("Hello not webp!");

    #[cfg(feature = "ico")]
    println!("Hello ico!");

    #[cfg(feature = "gif")]
    println!("Hello gif!");
}

运行结果如下：

$ cargo run
Hello not webp!
Hello ico!

$ cargo run --features webp
Hello webp!
Hello ico!

默认时仅启用了default未启用，所以上面cargo run输出了ico。

注意：就算指定了--features参数，默认特性还是会启用。关闭它有两种方法:

• 命令行参数使用--no-default-features
• 作为依赖库，在定义时，设定default-features = false选项。

因此，我们如果在cargo run时不想启用默认特性，运行如下命令:

$ cargo run --features webp --no-default-features
Hello webp!

注意：原文提到了要小心默认特性设置，它通常启用了一些方便用户使用常用功能。但万一用户不想启用这些功能时，需要在所有依赖定义中限定default-features = false.特别当一个包被多处依赖时，每处定义都要指定default-features = false.

四 可选(optional)的依赖

依赖库也可以标记为optional，它意味着默认情况下不会被编译。例如如下定义：

[dependencies]
gif = { version = "0.11.1", optional = true }

默认时gif依赖是未启用的，那怎么启用它呢？其实上面的定义同时隐式定义了一个gif特性，类似如下定义：

[features]
gif = ["dep:gif"]

当然，我们无需手动写出上面的定义，但是如果你不想使用默认名称（和库名相同），就得手写一个了，如果你手写了，那么隐式特性就不存在了。例如如下示例：

[dependencies]
ravif = { version = "0.6.3", optional = true }
rgb = { version = "0.8.25", optional = true }

[features]
avif = ["dep:ravif", "dep:rgb"]

上面的定义中，用户只能选择avif特性，阻止用户单独选择ravif或者rgb，因为也许这两者是必须同时启用的。

切记，采用上面的方式时，依赖必须是optional。

五 依赖的特性

5.1 在依赖表中指定

在定义外部依赖的同时还可以同时指定启用的特性，例如：

[dependencies]
# Enables the `derive` feature of serde.
serde = { version = "1.0.118", features = ["derive"] }
flate2 = { version = "1.0.3", default-features = false, features = ["zlib"] }

注意：上面提到过，就算指定了依赖的features（不是feature，因为可以指定启用多个特性，所以为一数组，是带复数的s），其默认特性依然是开启的，因此我们必须手动关掉它，正如flate2定义。当然，如果别的地方同时也用到了flate2，那么无法保证其默认特性是关闭的，前面提到过原因。

5.2 在features表中指定

依赖的特性也可以在features表中定义（上面的是在dependencies表中定义），语法为package-name/feature-name,示例如下:

[dependencies]
jpeg-decoder = { version = "0.1.20", default-features = false }

[features]
# Enables parallel processing support by enabling the "rayon" feature of jpeg-decoder.
parallel = ["jpeg-decoder/rayon"]

可以看到，这种方式定义时，关闭默认特性还是在dependencies表中进行。

注意当依赖为可选依赖时，package-name/feature-name语法还会同时启用该依赖，然而有时你却不想这么做，那么可以使用如下语法

package-name?/feature-name 。这样只有在其它别处启用该依赖后定义的特性才会被启用。示例如下:

[dependencies]
serde = { version = "1.0.133", optional = true }
rgb = { version = "0.8.25", optional = true }

[features]
serde = ["dep:serde", "rgb?/serde"]

上面的定义中，启用serde特性会启用 serde 依赖库，但是只有在其它地方启用rgb依赖库了它才会启用rgb的serde特性，例如我们定义了一个新的特性，其它即启用了rgb又包含了上面定义的serde特性。

(下面代码未验证，仅为个人猜想）

[features]
serde = ["dep:serde", "rgb?/serde"]
all= ["dep:rgb","serde"]

六 命令行中特性控制

• --features FEATURES : 指定启用的特性，注意可以指定多个特性，它是一个列表，使用逗号或者空格分隔。如果使用空格分隔，注意在所有特性整体名称上加上双引号。例如我们接最初的toml及程序定义，运行示例：

  $ cargo run --features webp gif
  Hello webp!
  Hello ico!
  
  $ cargo run --features "webp gif"
  Hello webp!
  Hello ico!
  Hello gif!
  
  // 下面webp,gif中逗号前后可以有空格
  $ cargo run --features webp,gif --no-default-features 
  Hello webp!
  Hello gif!

• --all-features: 启用所有特性

• --no-default-features: 不启用默认特性

七 特性统一路径

当一个依赖在多个包中使用时，Cargo会使用所有启用特性的统一路径来标记它，从而确保只有一份单一的代码被使用（无重复代码）。

如下图所示：

此时，构建my-package时会启用winapi的四个特性。

特性中有一个共识是增加性，也就是启用一个特性不会关闭已有的功能，并且任意特性之间都可以联合使用。

例如 ，当你想支持no_std环境时，不要使用no_std特性（不要做减法），而是使用一个std特性来启用std库。示例代码如下：

#![no_std]

#[cfg(feature = "std")]
extern crate std;

#[cfg(feature = "std")]
pub fn function_that_requires_std() {
    // ...
}

上面的代码中，如果启用std特性，就使用std库，同时启用相应的函数。在revm （Rust EVM实现）中能见到大量这种用法，因为区块链运行环境并不一定支持std，所以统一使用#![no_std].

八 其它

8.1 相互排斥特性

通常不要这么设计（因为在确保任意特性联合都可以安全使用），但万一存在两个排斥特性时，需要进行检测并给出编译错误，例如

#[cfg(all(feature = "foo", feature = "bar"))]
compile_error!("feature \"foo\" and feature \"bar\" cannot be enabled at the same time");

三种替代方案为:

• 分离不同功能到不同的包
• 使用其中一个包替换另一个
• 重构代码消除排斥性特性。

8.2 观察启用特性

cargo tree命令可以观察哪些特性被启用了，主要有这么几种用法

• cargo tree -e features: 待研究
• cargo tree -f "{p} {f}": 待研究
• cargo tree -e features -i foo: 待研究

8.3 Feature resolver version 2

Feature resolver version 2

特研究