Rust 学习笔记 - Hello world

前言

本文将讲解如何完成一个 Rust 项目的开发流程，从编写 "Hello, World!" 开始，到使用 Cargo 管理和运行项目。

编写 Hello world

开始一个新项目很简单，首先，创建一个包含 main.rs 文件的 hello_world 文件夹，并在 main.rs 文件中添加如下代码：

fn main() {
    println!("Hello, world!");
}

简单说明一下代码：

1. fn main() { ... }:
   • fn 关键字用于声明一个新的函数，这里声明了一个名为 main 的函数。
   • main 函数是项目的入口函数，每个可执行的 Rust 程序都必须包含一个 main 函数。
   • 大括号 {} 包围着函数的主体内容。
2. println!("Hello, world!");:
   • 这行代码调用了 Rust 的 println! 宏。
   • 宏是 Rust 中一种特殊的、可用于生成代码的工具。
   • 在这个场景中，println! 宏用于向程序的标准输出打印一行字符串。
   • 字符串 "Hello, world!" 被包括在双引号中，并在终端或命令行界面打印出来。
   • 注意宏的末尾有一个感叹号 !，这是 Rust 用于区分函数和宏的方法。

编译代码

通过 rustc 编译单个文件：

rustc main.rs

编译成功后，会生成一个同名的可执行文件：

通过 ./main 运行可执行文件，将在控制台看到 "Hello, world!"。

Cargo 项目

使用 rustc 直接编译是手动过程，主要用于编译单个 Rust 源文件，仅当项目很小且没有复杂依赖时适用。cargo 是 Rust 官方推荐的项目管理工具，它可以自动处理复杂的编译任务，包括依赖管理、编译、测试等，适用于任何规模的项目，并且提供了一致的项目结构和构建过程，所以，我们通常使用 Cargo 管理项目。

初始化项目

用以下命令创建一个标准的 Rust 项目结构：

cargo new hello_world

项目目录

hello_world/
.
├── .git
├── .gitignore
├── Cargo.toml       # 描述项目的配置文件，包括项目信息和依赖信息
└── src
    └── main.rs      # 项目代码的入口文件

编写代码

在 Rust 项目中，通常 main.rs 是的主入口文件。当创建一个可执行的 Rust 项目（也称为 binary crate）时，Cargo 默认会设置 main.rs 作为项目入口。main.rs 通常包含 main 函数，它是程序执行的入口。

我们打开 src/main.rs 文件，默认会有一段 "Hello world" 代码：

fn main() {
    println!("Hello, world!");
}

编译代码

当通过命令行运行 cargo build 命令来编译 Rust 项目时，Cargo 会执行一系列操作来编译你的代码，并生成编译结果。

cargo build

编译结束后，Cargo 会提供反馈，告知编译是否成功，以及相关信息。

编译成功

如果编译成功，通常会看到类似这样的输出:

这表示项目成功编译，没有出现错误。编译后的会生成可执行文件, 通常位于项目目录下的 target/debug/ 目录中。例如本项目名称是 hello_world，编译后的文件就叫做 hello_world（在 Windows 上是 hello_world.exe）。

target
├── CACHEDIR.TAG
└── debug
    ├── build
    ├── deps
    ├── examples
    ├── hello_world        # 类 Unix 操作系统可执行文件
    ├── hello_world.d
    └── incremental

运行编译文件

• 在类 Unix 系统中，直接通过命令行运行即可
• 在 windows 系统中，双击 hello_world.exe 运行即可

编译错误

如果源码有错误，cargo build 会中止编译过程，并显示错误信息。错误信息会标明出错的文件和行号，以及错误的类型和可能的解释。

在这个例子中，Rust 编译器告诉你 main.rs 文件的第 2 行有一个类型不匹配的错误。

编译警告

如果代码中存在一些潜在的隐患问题，编译器会输出警告信息，但不会中止编译。

这个警告告诉你有一个未使用的变量 x。

运行代码

通过 cargo run 命令可以立即执行编译后的可执行文件，简化了 cargo build 与运行可执行文件这一流程。

结语

至此，一个简单的 "Hello World" 的示例已经讲解完成，本篇主要需要掌握的就是通过 Cargo 可以创建项目与运行项目。