【Rust】——Cargo工作空间

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🎯创建工作空间

🎯在工作空间中创建第二个包

🎃在工作空间中依赖外部包

🎃为工作空间增加测试

[🎯使用cargo install安装二进制文件](#🎯使用cargo install安装二进制文件)

🎯Cargo自定义扩展命令

🎯创建工作空间

工作空间 是一系列共享同样的 Cargo.lock 和输出目录的包。让我们使用工作空间创建一个项目 ------ 这里采用常见的代码以便可以关注工作空间的结构。有多种组织工作空间的方式，所以我们只展示一个常用方法。我们的工作空间有一个二进制项目和两个库。二进制项目会提供主要功能，并会依赖另两个库。一个库会提供 add_one 方法而第二个会提供 add_two 方法。这三个 crate 将会是相同工作空间的一部分。让我们以新建工作空间目录开始：
rust 复制代码
$ mkdir add
$ cd add
接着在 add 目录中，创建 Cargo.toml 文件。这个 Cargo.toml 文件配置了整个工作空间。它不会包含 [package] 部分。相反，它以 [workspace] 部分作为开始，并通过指定 adder 的路径来为工作空间增加成员，如下会加入二进制 crate：
rust 复制代码
[workspace]

members = [
    "adder",
]
接下来，在 add 目录运行 cargo new 新建 adder 二进制 crate：
rust 复制代码
$ cargo new adder
     Created binary (application) `adder` package
到此为止，可以运行 cargo build 来构建工作空间。add 目录中的文件应该看起来像这样：
rust 复制代码
├── Cargo.lock
├── Cargo.toml
├── adder
│   ├── Cargo.toml
│   └── src
│       └── main.rs
└── target
工作空间在顶级目录有一个 target 目录；adder 并没有自己的 target 目录。即使进入 adder 目录运行 cargo build，构建结果也位于 add/target 而不是 add/adder/target 。工作空间中的 crate 之间相互依赖。如果每个 crate 有其自己的 target 目录，为了在自己的 target 目录中生成构建结果，工作空间中的每一个 crate 都不得不相互重新编译其他 crate。通过共享一个 target 目录，工作空间可以避免其他 crate 重复构建。

🎯在工作空间中创建第二个包

接下来，让我们在工作空间中指定另一个成员 crate。这个 crate 位于 add_one 目录中，所以修改顶级 Cargo.toml 为也包含 add_one 路径：
rust 复制代码
[workspace]

members = [
    "adder",
    "add_one",
]
接着新生成一个叫做 add_one 的库：
rust 复制代码
$ cargo new add_one --lib
     Created library `add_one` package
rust 复制代码
├── Cargo.lock
├── Cargo.toml
├── add_one
│   ├── Cargo.toml
│   └── src
│       └── lib.rs
├── adder
│   ├── Cargo.toml
│   └── src
│       └── main.rs
└── target
在 add_one/src/lib.rs 文件中，增加一个 add_one 函数：
rust 复制代码
pub fn add_one(x: i32) -> i32 {
    x + 1
}
现在我们有了二进制 adder 依赖库 crate add_one。首先需要在 adder/Cargo.toml 文件中增加 add_one 作为路径依赖：
rust 复制代码
[dependencies]
add_one = { path = "../add_one" }
cargo 并不假定工作空间中的 Crates 会相互依赖，所以需要明确表明工作空间中 crate 的依赖关系。

接下来，在 adder crate 中使用（ add_one crate 中的）函数 add_one。打开 adder/src/main.rs 在顶部增加一行 use 将新 add_one 库 crate 引入作用域。接着修改 main 函数来调用 add_one 函数
rust 复制代码
use add_one;

fn main() {
    let num = 10;
    println!("Hello, world! {num} plus one is {}!", add_one::add_one(num));
}
在 add 目录中运行 cargo build 来构建工作空间！
rust 复制代码
$ cargo build
   Compiling add_one v0.1.0 (file:///projects/add/add_one)
   Compiling adder v0.1.0 (file:///projects/add/adder)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.68s
为了在顶层 add 目录运行二进制 crate，可以通过 -p 参数和包名称来运行 cargo run 指定工作空间中我们希望使用的包：
rust 复制代码
$ cargo run -p adder
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.0s
     Running `target/debug/adder`
Hello, world! 10 plus one is 11!

🎃在工作空间中依赖外部包

需注意的是工作空间只在根目录有一个 Cargo.lock ，而不是在每一个 crate 目录都有 Cargo.lock 。这确保了所有的 crate 都使用完全相同版本的依赖。如果在 Cargo.toml 和 add_one/Cargo.toml 中都增加 rand crate，则 Cargo 会将其都解析为同一版本并记录到唯一的 Cargo.lock 中。使得工作空间中的所有 crate 都使用相同的依赖意味着其中的 crate 都是相互兼容的。让我们在 add_one/Cargo.toml 中的 [dependencies] 部分增加 rand crate 以便能够在 add_one crate 中使用 rand crate：
rust 复制代码
[dependencies]
rand = "0.8.5"
现在就可以在 add_one/src/lib.rs 中增加 use rand; 了，接着在 add 目录运行 cargo build 构建整个工作空间就会引入并编译 rand crate：
rust 复制代码
$ cargo build
    Updating crates.io index
  Downloaded rand v0.8.5
   --snip--
   Compiling rand v0.8.5
   Compiling add_one v0.1.0 (file:///projects/add/add_one)
warning: unused import: `rand`
 --> add_one/src/lib.rs:1:5
  |
1 | use rand;
  |     ^^^^
  |
  = note: `#[warn(unused_imports)]` on by default

warning: `add_one` (lib) generated 1 warning
   Compiling adder v0.1.0 (file:///projects/add/adder)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 10.18s

🎃为工作空间增加测试

作为另一个提升，让我们为 add_one crate 中的 add_one::add_one 函数增加一个测试：
rust 复制代码
pub fn add_one(x: i32) -> i32 {
    x + 1
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn it_works() {
        assert_eq!(3, add_one(2));
    }
}
在顶级 add 目录运行 cargo test。在像这样的工作空间结构中运行 cargo test 会运行工作空间中所有 crate 的测试。：
rust 复制代码
$ cargo test
   Compiling add_one v0.1.0 (file:///projects/add/add_one)
   Compiling adder v0.1.0 (file:///projects/add/adder)
    Finished test [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.27s
     Running unittests src/lib.rs (target/debug/deps/add_one-f0253159197f7841)

running 1 test
test tests::it_works ... ok

test result: ok. 1 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

     Running unittests src/main.rs (target/debug/deps/adder-49979ff40686fa8e)

running 0 tests

test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

   Doc-tests add_one

running 0 tests

test result: ok. 0 passed; 0 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s
输出的第一部分显示 add_one crate 的 it_works 测试通过了。下一个部分显示 adder crate 中找到了 0 个测试，最后一部分显示 add_one crate 中有 0 个文档测试。

🎯使用cargo install安装二进制文件

cargo install 命令用于在本地安装和使用二进制 crate。它并不打算替换系统中的包；它意在作为一个方便 Rust 开发者们安装其他人已经在 crates.io 上共享的工具的手段。只有拥有二进制目标文件的包能够被安装。二进制目标 文件是在 crate 有 src/main.rs 或者其他指定为二进制文件时所创建的可执行程序，这不同于自身不能执行但适合包含在其他程序中的库目标文件。通常 crate 的 README 文件中有该 crate 是库、二进制目标还是两者兼有的信息。

所有来自 cargo install 的二进制文件都安装到 Rust 安装根目录的 bin 文件夹中。如果你是使用 rustup.rs 来安装 Rust 且没有自定义任何配置，这个目录将是 $HOME/.cargo/bin。确保将这个目录添加到 $PATH 环境变量中就能够运行通过 cargo install 安装的程序了。
rust 复制代码
$ cargo install ripgrep
    Updating crates.io index
  Downloaded ripgrep v13.0.0
  Downloaded 1 crate (243.3 KB) in 0.88s
  Installing ripgrep v13.0.0
--snip--
   Compiling ripgrep v13.0.0
    Finished release [optimized + debuginfo] target(s) in 3m 10s
  Installing ~/.cargo/bin/rg
   Installed package `ripgrep v13.0.0` (executable `rg`)

🎯Cargo自定义扩展命令

Cargo 的设计使得开发者可以通过新的子命令来对 Cargo 进行扩展，而无需修改 Cargo 本身。如果 $PATH 中有类似 cargo-something 的二进制文件，就可以通过 cargo something 来像 Cargo 子命令一样运行它。像这样的自定义命令也可以运行 cargo --list 来展示出来。能够通过 cargo install 向 Cargo 安装扩展并可以如内建 Cargo 工具那样运行它们是 Cargo 设计上的一个非常方便的优点