Rust 学习笔记 - Hello world

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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。