Rust 学习笔记2025.6.13
Rust
Rust是一门注重安全（safety）、速度（speed）和并发（concurrency）的现代系统编程语言。Rust 通过内存安全来实现以上目标，但不使用垃圾回收机制（garbage collection, GC）。
《通过例子学 Rust》（Rust By Example, RBE）内容由一系列可运行的实例组成，通过这些例子阐明了各种 Rust 的概念和基本库。想获取这些例子外的更多内容，不要忘了安装 Rust 到本地并查阅。另外为了满足您的好奇心。
现在让我们开始学习吧！
Hello World
这是传统的 Hello World 程序的源码。
fn main() {// 调用编译生成的可执行文件时，这里的语句将被运行。// 将文本打印到控制台println!("Hello World!");}println! 是一个宏（macros），可以将文本输出到控制台（console）。
使用 Rust 的编译器 rustc 可以从源程序生成可执行文件：
$ rustc hello.rs 使用 rustc 编译后将得到可执行文件 hello。
$ ./hello Hello World! Cargo 教程
cargo
Rust's package managerUsage: cargo [+toolchain] [OPTIONS] [COMMAND]cargo [+toolchain] [OPTIONS] -Zscript <MANIFEST_RS> [ARGS]...Options:-V, --version Print version info and exit--list List installed commands--explain <CODE> Provide a detailed explanation of a rustc error message -v, --verbose... Use verbose output (-vv very verbose/build.rs output) -q, --quiet Do not print cargo log messages--color <WHEN> Coloring: auto, always, never-C <DIRECTORY> Change to DIRECTORY before doing anything (nightly-only)--locked Assert that `Cargo.lock` will remain unchanged--offline Run without accessing the network--frozen Equivalent to specifying both --locked and --offline--config <KEY=VALUE|PATH> Override a configuration value-Z <FLAG> Unstable (nightly-only) flags to Cargo, see 'cargo -Z help' for details-h, --help Print helpCommands:build, b Compile the current packagecheck, c Analyze the current package and report errors, but don't build object filesclean Remove the target directorydoc, d Build this package's and its dependencies' documentationnew Create a new cargo packageinit Create a new cargo package in an existing directoryadd Add dependencies to a manifest fileremove Remove dependencies from a manifest filerun, r Run a binary or example of the local packagetest, t Run the testsbench Run the benchmarksupdate Update dependencies listed in Cargo.locksearch Search registry for cratespublish Package and upload this package to the registryinstall Install a Rust binaryuninstall Uninstall a Rust binary... See all commands with --listSee 'cargo help <command>' for more information on a specific command.在 Rust 开发中，几乎所有的项目都是使用 Cargo 来进行管理和构建的，因为它提供了便捷的工作流程和强大的功能，使得 Rust 开发变得更加高效和可靠。
Cargo 是什么
Cargo 是 Rust 的官方构建系统和包管理器。它主要有两个作用：
主要有两个作用：
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项目管理：Cargo 用于创建、构建和管理 Rust 项目。通过 Cargo，你可以轻松地创建新项目，管理项目的依赖关系，并执行项目的构建、运行和测试等操作。
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包管理器：Cargo 还充当了 Rust 的包管理器。它允许开发者在项目中引入和管理依赖项（如第三方库），并确保这些依赖项的版本管理和兼容性。
Cargo 主要特性和功能：
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依赖管理：Cargo 通过
Cargo.toml文件管理项目的依赖，这个文件列出了项目所需的所有外部库以及它们的版本。 -
构建系统：Cargo 使用 Rust 编译器（rustc）来构建项目，它会自动处理依赖的编译和链接。
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包注册表：Cargo 与 crates.io 这个 Rust 社区的包注册表交互，允许开发者搜索、添加和管理第三方库。
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构建配置：通过
Cargo.toml和Cargo.lock文件，Cargo 允许开发者配置构建选项，如编译器选项、特性（features）和目标平台。 -
项目模板：Cargo 提供了创建新项目的模板，可以通过
cargo new命令快速启动新项目。 -
测试：Cargo 提供了一个简单的命令
cargo test来运行项目的单元测试。 -
基准测试：Cargo 支持使用
cargo bench命令进行基准测试。 -
发布：通过
cargo publish命令，开发者可以将他们的库发布到 crates.io 上，供其他开发者使用。 -
自定义构建脚本：Cargo 允许使用自定义的构建脚本来处理更复杂的构建需求。
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多目标项目：Cargo 支持在一个项目中定义多个目标，如可执行文件、库、测试和基准测试。
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跨平台构建：Cargo 支持跨多个平台构建 Rust 程序，包括 Windows、macOS、Linux 以及各种嵌入式系统。
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构建缓存：为了加快构建速度，Cargo 使用构建缓存来存储编译后的依赖。
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离线工作：Cargo 支持在没有互联网连接的情况下工作，它会自动使用本地缓存的依赖。
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插件系统：Cargo 允许开发者编写插件来扩展其功能。
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环境变量：Cargo 支持通过环境变量来覆盖默认的构建和运行行为。
Cargo 功能
Cargo 除了创建工程以外还具备构建（build）工程、运行（run）工程等一系列功能，构建和运行分别对应以下命令：
cargo new <project-name>：创建一个新的 Rust 项目。cargo build：编译当前项目。cargo run：编译并运行当前项目。cargo check：检查当前项目的语法和类型错误。cargo test：运行当前项目的单元测试。cargo update：更新 Cargo.toml 中指定的依赖项到最新版本。cargo --help：查看 Cargo 的帮助信息。cargo publish：将 Rust 项目发布到 crates.io。cargo clean：清理构建过程中生成的临时文件和目录。
格式化输出
打印由std:fmt进行执行
format!：将格式化文本写到字符串。print!：与format!类似，但将文本输出到控制台（io::stdout）。println!: 与print!类似，但输出结果追加一个换行符。eprint!：与print!类似，但将文本输出到标准错误（io::stderr）。eprintln!：与eprint!类似，但输出结果追加一个换行符。
这些宏都以相同的做法解析文本。有个额外优点是格式化的正确性会在编译时检查。
例子
fn main() {// 通常情况下，`{}` 会被任意变量内容所替换。// 变量内容会转化成字符串。println!("Month{} {} days", 5, 31);println!("{0}, this is {1}. {1}, this is {0}", "Alice", "Bob");// 可以使用命名参数。println!("{subject} {verb} {object}",object="小黄 dog", subject="红帽子 fox", verb=" 都是四足小动物！");// 可以在 `:` 后面指定特殊的格式。println!("{} of {:b} people know binary, the other half don't", 1, 2);// 你可以按指定宽度来右对齐文本。// 下面语句输出 " 1"，5 个空格后面连着 1。println!("{number:>width$}", number=1, width=6);// 你可以在数字左边补 0。下面语句输出 "000001"。println!("{number:>0width$}", number=1, width=6);// println! 会检查使用到的参数数量是否正确。println!("My name is {0}, {1} {0}", "Bond","Keny ");}
Rust 宏
Rust 宏是一种在编译时生成代码的强大工具，允许你在编写代码时创建自定义语法扩展。宏在 Rust 中有两种类型：声明式宏和过程宏1。
声明式宏
声明式宏使用 macro_rules! 关键字进行定义，基于模式匹配，可以匹配代码的结构并生成相应的代码
示例
macro_rules! greet {($name:expr) => {println!("Hello, {}!", $name);};
}fn main() {greet!("World");
}过程宏
过程宏是一种更为灵活和强大的宏，允许在编译时通过自定义代码生成过程来操作抽象语法树（AST）。过程宏包括派生宏、属性宏等
示例
use proc_macro::TokenStream;
use quote::quote;
use syn;
#[proc_macro_derive(HelloMacro)]pub fn hello_macro_derive(input: TokenStream) -> TokenStream {let ast = syn::parse(input).unwrap();impl_hello_macro(&ast)
}fn impl_hello_macro(ast: &syn::DeriveInput) -> TokenStream {let name = &ast.ident;let gen = quote! {impl HelloMacro for #name {fn hello_macro() {println!("Hello, Macro! My name is {}!", stringify!(#name));}}
};gen.into()
}Rust List
use std::fmt; // 导入 `fmt` 模块。// 定义一个包含单个 `Vec` 的结构体 `List`。
struct List(Vec<i32>);impl fmt::Display for List {fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {// 使用元组的下标获取值，并创建一个 `vec` 的引用。let vec = &self.0;write!(f, "[")?;// 使用 `v` 对 `vec` 进行迭代，并用 `count` 记录迭代次数。for (count, v) in vec.iter().enumerate() {// 对每个元素（第一个元素除外）加上逗号。// 使用 `?` 或 `try!` 来返回错误。if count != 0 { write!(f, ", ")?; }write!(f, "{}", v)?;}// 加上配对中括号，并返回一个 fmt::Result 值。write!(f, "]")}
}fn main() {let v = List(vec![1, 2, 3]);println!("{}", v);
}
Rust Cms
Rust 支持的性能：RSCMS 利用 Rust 的速度和可靠性来提供高性能内容管理功能，确保最佳效率和可扩展性。
模块化架构：借助灵活的模块化架构，开发人员可以轻松扩展和自定义 RSCMS，以满足其特定的内容管理需求。
用户友好的界面：RSCMS 为内容创建、编辑和发布提供了一个直观且用户友好的界面，使用户能够轻松有效地管理其数字内容。
安全性和可靠性：RSCMS 在构建时充分考虑了安全性，优先考虑数据保护和系统完整性，为管理敏感内容提供了安全的环境。
社区驱动的开发：RSCMS 是一个开源项目，欢迎社区为增强功能、修复错误和推动持续改进做出贡献。后续会继续研究Rust Cms。