2022 Rust 入门指南 | Linux 中国

Rust 是一门相对较新的编程语言，受到各个企业的 程序员的欢迎🔗 opensource.com。尽管如此，它仍是一门建立在之前所有事物之上的语言。毕竟，Rust 不是一天做出来的，所以即便 Rust 中的一些概念看起来与你从 Python、Java、C++ 等编程语言学到的东西大不相同，但它们都是基于同一个基础，那就是你一直与之交互（无论你是否知道）的 CPU 和 NUMA（非统一内存访问(Non Uniform Memory Access)）架构，因此 Rust 中的一些新功能让人感觉有些熟悉。

现在，我的职业不是程序员。我没耐心但我又有点儿强迫症。当我需要完成某件事时，如果一门语言不能帮助我相对较快地获得想要的结果，那么我很少会受到鼓舞而使用它。Rust 试图平衡两个矛盾：现代计算机对安全和结构化代码的需求，和现代程序员对编码工作事半功倍的渴望。

安装 Rust

rust-lang.org🔗 rust-lang.org 网站有丰富的的文档指导如何安装 Rust，但通常，它就像下载 sh.rustup.rs 脚本并运行它一样简单。

$ curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs
$ less sh.rustup.sh
$ sh ./sh.rustup.rs

没有类

Rust 没有类，也不使用 class 关键字。Rust 确实有 struct 数据类型，但它的作用是充当数据集合的一种模板。因此，你可以使用结构体(struct)，而不是创建一个类来表示虚拟对象：

struct Penguin {
  genus: String,
  species: String,
  extinct: bool,
  classified: u64,
}

你可以像使用类一样使用它。例如，当定义完 Penguin 结构，你就可以创建它的实例，并与该实例进行交互：

struct Penguin {
  genus: String,
  species: String,
  extinct: bool,
  classified: u64,
}
fn main() {
  let p = Penguin { genus: "Pygoscelis".to_owned(),
    species: "R adeliæ".to_owned(), 
    extinct: false, 
    classified: 1841 };
  println!("Species: {}", p.species);    
  println!("Genus: {}", p.genus);
  println!("Classified in {}", p.classified);
  if p.extinct == true {
    println!("Sadly this penguin has been made extinct.");
  }
}

将 impl 数据类型与 struct 数据类型结合使用，你可以实现一个包含函数的结构体，并且可以添加继承和其他与类相似的特性。

函数

Rust 中的函数很像其他语言中的函数。每个函数都代表一组严谨的任务，你可以在需要时调用它们。主函数名必须是 main。

用 fn 关键字声明函数，后跟函数名称和函数接受的所有参数。

fn foo() {
  let n = 8;
  println!("Eight is written as {}", n);
}

通过参数，将信息从一个函数传递到另一个函数。例如，我已经创建了一个 Penguin 类（结构），并且我有一个 Penguin 的实例为 p，将目标函数的参数指定为 Penguin 类型，就可把 p 的属性从一个函数传递到另一个函数。

fn main() {
  let p = Penguin { genus: "Pygoscelis".to_owned(), 
    species: "R adeliæ".to_owned(), 
    extinct: false, classified: 1841 };
  printer(p);
}
fn printer(p: Penguin) {
  println!("Species: {}", p.species);    
  println!("Genus: {}", p.genus);
  println!("Classified in {}", p.classified);
  if p.extinct == true {
    println!("Sadly this penguin has been made extinct.");
  }
}

变量

Rust 默认创建的为不可变(immutable)变量。这意味着你创建的变量以后无法更改。这段代码虽然看起来没问题，但无法编译：

fn main() {
  let n = 6;
  let n = 5;
}

但你可以使用关键字 mut 声明一个可变(mutable)变量，因此下面这段代码可以编译成功：

fn main() {
  let mut n = 6;
  println!("Value is {}", n);
  n = 5;
  println!("Value is {}", n);
}

编译

Rust 编译器，至少就其报错信息而言，是可用的最好的编译器之一。当你在 Rust 中出错时，编译器会真诚地告诉你做错了什么。实际上，仅通过从编译器错误消息中学习，我就了解了 Rust 的许多细微差别（就我理解到的 Rust 的任何细微差别而言）。即便有时错误消息太过于模糊，而不知所以然，互联网搜索几乎总能得到解释。

启动 Rust 程序的最简单方法是使用 cargo，它是 Rust 的包管理和构建系统。

$ mkdir myproject
$ cd myproject
$ cargo init 

以上命令为项目创建了基本的基础架构，最值得注意的是 src 子目录中的 main.rs 文件。打开此文件，把我为本文生成的示例代码粘贴进去：

struct Penguin {
  genus: String,
  species: String,
  extinct: bool,
  classified: u64,
}
fn main() {
  let p = Penguin { genus: "Pygoscelis".to_owned(), species: "R adeliæ".to_owned(), extinct: false, classified: 1841 };
  printer(p);
  foo();
}
fn printer(p: Penguin) {
  println!("Species: {}", p.species);    
  println!("Genus: {}", p.genus);
  println!("Classified in {}", p.classified);
  if p.extinct == true {
    println!("Sadly this penguin has been made extinct.");
  }
}
fn foo() {
  let mut n = 6;
  println!("Value is {}", n);
  n = 8;
  println!("Eight is written as {}", n);
}

使用 cargo build 命令进行编译：

$ cargo build

执行 target 子目录下的二进制程序，或者直接运行 cargo run 命令来运行你的项目：

$ cargo run
Species: R adeliæ
Genus: Pygoscelis
Classified in 1841
Value is 6
Eight is written as 8

Crates

任何语言的大部分便利都来自于它的库或模块。在 Rust 中，进行分发和跟踪的库称为 “crate”（箱子）。crates.io🔗 crates.io 是一个很好的社区 crate 注册网站。

把一个 crate 添加到你的 Rust 项目，首先要在 Cargo.toml 文件中添加这个 crate。例如，要安装随机数函数，我使用名为 rand 的 crate，使用 * 作为通配符，以确保在编译时获得最新版本：

[package]
name = "myproject"
version = "0.1.0"
authors = ["Seth <[email protected]>"]
edition = "2022"
[dependencies]
rand = "*"

在 Rust 代码中使用它需要在最顶行使用 use 语句：

use rand::Rng;

以下是一些创建随机种子和随机范围的示例代码：

fn foo() {
  let mut rng = rand::thread_rng();
  let mut n = rng.gen_range(1..99);
  println!("Value is {}", n);
  n = rng.gen_range(1..99);
  println!("Value is {}", n);
}

你可以使用 cargo run 来运行它，它会检测代码是否被更改并触发一个新的构建。构建过程中下载名为 rand 的 crete 和它依赖的所有 crate，编译代码，然后运行它：

$ cargo run
Updating crates.io index
Downloaded ppv-lite86 v0.2.16
Downloaded 1 crate (22.2 KB) in 1.40s
 Compiling libc v0.2.112
 Compiling cfg-if v1.0.0
 Compiling ppv-lite86 v0.2.16
 Compiling getrandom v0.2.3
 Compiling rand_core v0.6.3
 Compiling rand_chacha v0.3.1
 Compiling rand v0.8.4
 Compiling rustpenguin v0.1.0 (/home/sek/Demo/rustpenguin)
 Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 13.97s
 Running `target/debug/rustpenguin`
Species: R adeliæ
Genus: Pygoscelis
Classified in 1841
Value is 70
Value is 35

Rust 速查表

Rust 是一门令人非常愉快的语言。集成了在线注册网站、有用的编译器和几乎直观的语法，它给人的适当的现代感。

但请不要误会，Rust 仍是一门复杂的语言，它具有严格的数据类型、强作用域变量和许多内置方法。Rust 值得一看，如果你要探索它，那么你应该下载我们的免费 Rust 速查表🔗 opensource.com，以便快速了解基础知识。越早开始，就越早了解 Rust。当然，你应该经常练习以避免生疏。

Rust 速查表🔗 opensource.com