Rust语言基础知识详解【一】

1.在windows上安装Rust

Windows 上安装 Rust 需要有 C++ 环境，以下为安装的两种方式：

1. x86_64-pc-windows-msvc（官方推荐）

先安装 Microsoft C++ Build Tools，勾选安装 C++ 环境即可。安装时可自行修改缓存路径与安装路径，避免占用过多 C 盘空间。

准备好 C++ 环境后开始安装 Rust：

在 RUSTUP-INIT 下载系统相对应的 Rust 安装程序，一路默认即可。

PS C:\Users\48370> rustup-init.exe
......
Current installation options:
​
   default host triple: x86_64-pc-windows-msvc
     default toolchain: stable (default)
               profile: default
  modify PATH variable: yes
​
1) Proceed with installation (default)
2) Customize installation
3) Cancel installation

2.更新

要更新 Rust，在终端执行以下命令即可更新：

$ rustup update

3.卸载

要卸载 Rust 和 rustup，在终端执行以下命令即可卸载：

$ rustup self uninstall

4.检查是否安装成功

检查是否正确安装了 Rust，可打开终端并输入下面这行，此时能看到最新发布的稳定版本的版本号、提交哈希值和提交日期：

$ rustc -V
rustc 1.56.1 (59eed8a2a 2021-11-01)
​
$ cargo -V
cargo 1.57.0 (b2e52d7ca 2021-10-21)

注：若发现版本号不同，以您的版本号为准

恭喜，你已成功安装 Rust！

5.开发工具

这里我选择的是Jetbrains的RustRover,因为已经习惯使用Jetbrains全家桶的工具了，也可以使用VSCode【需要下载对应的rust-analyzer插件】。

2.认识Cargo

Cargo 是 Rust 语言的官方包管理器和构建工具，集成了代码编译、依赖管理、测试运行、文档生成、包发布等功能。它是 Rust 生态系统的核心工具，几乎每个 Rust 项目都会使用 Cargo 来管理。

核心功能

1. 项目管理

• 项目初始化 通过 cargo new 或 cargo init 创建项目，自动生成标准目录结构和配置文件：

  cargo new my_project   # 创建二进制可执行项目
  cargo new --lib my_lib # 创建库项目

  生成的文件结构：

  my_project/
    ├── Cargo.toml   # 项目元数据和依赖配置
    ├── Cargo.lock   # 新增的锁定文件
    ├── .gitignore   # 默认忽略 target/ 目录
    └── src/
        └── main.rs  # 主入口文件（或 lib.rs 用于库）

• Cargo.toml 项目的核心配置文件，包含：

  • 元数据：项目名称、版本、作者、许可证等。

  • 依赖声明：直接依赖、开发依赖、构建依赖。

  • 构建配置：优化选项、特性开关（features）、目标平台等。

  示例：

  [package]
  name = "my_project"
  version = "0.1.0"
  authors = ["Your Name "]
  edition = "2021"  # Rust 版本
  ​
  [dependencies]
  serde = "1.0"     # 直接依赖
  tokio = { version = "1.0", features = ["full"] }
  ​
  [dev-dependencies]
  rand = "0.8"      # 仅测试和示例使用的依赖

• Cargo.lock

当首次运行 cargo build 或添加依赖后，Cargo 会自动生成 Cargo.lock 文件。它记录了项目依赖的精确版本信息，确保每次构建时依赖版本的一致性。

• 位置：项目根目录下的 Cargo.lock。

• 作用：

  • 锁定所有依赖的具体版本（包括间接依赖）。

  • 确保团队成员或部署环境使用完全相同的依赖版本。

  • 防止因依赖版本意外升级导致构建失败或行为不一致。

与 Cargo.toml 的区别

	Cargo.toml	Cargo.lock
编辑方式	手动编辑（声明依赖的版本范围）	自动生成（记录依赖的精确版本）
版本控制	必须提交到版本库	应用项目建议提交，库项目通常不提交
示例内容	serde = "1.0"（允许语义化版本更新）	serde = { version = "1.0.189" }

2. 依赖管理

• 依赖来源

  • crates.io：默认的公共包仓库（类似 npm 的 registry）。

  • Git 仓库：直接从 Git 仓库拉取代码。

  • 本地路径：引用本地其他项目作为依赖。

  示例：

  [dependencies]
  # 从 crates.io 获取
  regex = "1.5"
  # 从 GitHub 分支获取
  my_lib = { git = "https://github.com/user/my_lib", branch = "dev" }
  # 本地路径依赖
  local_lib = { path = "../local_lib" }

• 版本解析 Cargo 使用语义化版本（SemVer）管理依赖，并自动解析依赖冲突，生成精确版本的依赖关系（记录在 Cargo.lock 文件中）。

3. 构建与编译

• 基本命令

  • cargo build：编译项目，生成调试版二进制文件（位于 target/debug/）。

  • cargo build --release：编译优化后的生产版本（位于 target/release/）。

  • cargo run：编译并直接运行主程序。

  • cargo check：快速检查代码语法和类型，不生成二进制文件。

• 增量编译 Cargo 默认启用增量编译，仅重新编译修改过的部分，大幅提升开发效率。

4. 测试与文档

• 单元测试与集成测试

  • 在代码中使用 #[test] 标记测试函数。

  • 通过 cargo test 运行所有测试。

  • 支持测试过滤（如 cargo test test_add 运行特定测试）。

• 文档生成

  • 使用 /// 或 //! 编写文档注释。

  • 通过 cargo doc 生成 HTML 文档，自动托管依赖的文档链接。

  • cargo doc --open 直接在浏览器中打开文档。

  示例：

  /// 计算两个数的和
  /// # 示例
  /// ```
  /// assert_eq!(add(2, 3), 5);
  /// ```
  pub fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
      a + b
  }

3.Hello World!

在学习一门新的语言最开始的时候，都是要从输出hello world！开始的。下面演示一下创建rust项目以及编写、运行hello world程序。

• 首先打开RustRover,点击“文件”->“新建”->“项目”

  

然后点击“创建”，这样就新建了一个rust项目。

• 这是创建好的项目结构

  

• 接下来在main.rs中写对应的程序，如下：

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

  

点击图中的箭头就可以运行程序了，控制台输出结果如下：

• 接下来是对代码的解释：

  1. fn main() { ... }

  • 作用：定义程序的入口函数

  • 细节：

    • 每个可执行 Rust 程序必须有一个 main 函数

    • fn 是函数定义的关键字（function 的缩写）

    • 函数体必须用花括号 {} 包裹

    • Rust 使用 4 空格缩进（非强制但社区约定）

  2. println!("Hello, World!");

  • 作用：向标准输出打印文本

  • 分解：

    • println! 是一个 宏（macro），不是普通函数，注意结尾的 ! 符号

    • "Hello, World!" 是一个字符串字面量

    • 行尾必须有分号 ;（Rust 中大多数语句以分号结尾）