Rust 基础系列 #1: 创建并运行你的首个 Rust 程序

Question

在 Rust 编程系列的第一篇中，你将学习如何用 Rust 编写和执行你的第一个程序。

Rust 是最快风靡开发者和科技公司的系统编程语言之一。日常使用它的开发者将其评为 最受欢迎的编程语言 之一，而它 已经连续七年获此殊荣了 ！

它是如此的受欢迎，以致于现在有两股巨大的推力将其带入 Linux 生态系统中：

• 将 Rust 作为 Linux 内核的二级支持语言
• System76 正在使用 Rust 重写他们自己的桌面环境

而这还仅仅是在 Linux 生态系统中。安卓上的蓝牙软件 Gabeldorsche 现在也是由 Rust 编写的。

你是否也看到了 Rust 的流行趋势？那么你或许也想学习使用 Rust 进行编程。

为什么你要考虑 Rust 而不是其他编程语言？

首先，Rust 是一门 类型安全的编程语言 并且 拥有极其严格的编译期检查 。因此，你首先会 “被迫” 写不出不安全的代码（好吧，通常是这样）。

Rust 编程语言有以下 “目标”：

• 性能 ：Rust 的二进制文件和 C 语言的二进制文件一样快，有时甚至超过了 C++ 的二进制文件！
• 内存安全 ：Rust 非常重视内存安全。
• 并发性 ：对内存安全的关注消除了很多类似竞争的情况，并帮助你在程序中无畏并发。

以下是在 C/C++ 等语言中可能犯的一些错误（但 Rust 不会）：

• 释放后使用
• 双重释放
• 越界访问
• 使用 NULL
• 不适当的指针运算或访问
• 使用未经初始化的变量
• 线程不安全的多线程

看看 苹果 、 微软 、 谷歌 等大公司因这类 0day 错误而引起的问题吧。

现在你可能知道了为什么要选择 Rust 语言而不是其他编程语言，让我们开始学习 Rust 语言的系列教程吧！

目标受众

出于对 Rust 的热爱，我写了这个系列的 Rust 教程，帮助你熟悉 Rust 编程的概念。

这个教程系列是为已经熟悉 C 和 C++ 等编程语言的人准备的。我假设你已经知道了 变量、函数、循环 等基本术语。

我对你的唯一要求是你不懈的坚持与努力。

安装 Rust 工具链

我希望你能在本地安装 Rust 工具链 。你可以通过运行以下命令来做到这一点： （LCTT 译注：如果你使用 Linux 发行版，请不要直接安装软件源里的 Rust 工具链，尽管这样看起来很便捷。）

curl --proto '=https' --tlsv1.3 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

除了 Rust 基本工具链，我还建议再安装一些工具，这些工具将在开发过程中帮助你：

rustup component add rust-src rust-analyzer rust-analysis

你还需要 安装 gcc 。否则，你可能会遇到“链接器 cc 未找到”的错误。该软件包在不同的发行版中都被称为 gcc。

在 Ubuntu 和 Debian 上使用：

sudo apt install gcc

???? 如果你不希望在本地安装 Rust 工具链，不用担心。你还可以直接在你的浏览器中运行 Rust 代码！只要到 Rust 试验场 并把所讨论的代码粘贴在那里。

Hello Rust!

自从 丹尼斯·里奇Dennis Ritchie 和 布莱恩・柯林汉Brian Kernighan 用 “Hello World” 程序介绍了 C 语言后，在 UNIX 世界里，你学习的任何新编程语言第一步都这样做，这已经成为一种习惯。

因此，让我们也用 Rust 编写我们的 Hello World 程序。

我将在我的家目录里 新建一个项目目录 叫做 learn-rust-its-foss 。然后，在这里我将新建一个叫 hello-world 的目录。最后，在里面新建 main.rs 文件：

// 这串代码将打印字符
// "Hello world!" 将被打印到 `标准输出`

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

???? 就像 C、C++ 和 Java 源代码文件相应的扩展名是 .c 、 .cpp 和 .java ，Rust 的源文件扩展名是 .rs 。

作为一个 C/C++ 程序员，你可能已经在 Linux 上使用 GCC ，在 macOS 上使用 Clang ，在 Windows 上使用 MSVC。但是为了编译 Rust 代码，该语言的创造者自己提供了一个官方的 rustc 编译器。

运行 Rust 程序和 执行 C/C++ 程序 是一样的。你首先编译代码，然后得到可执行文件，最后再运行这个可执行文件从而来运行代码。

$ ls
main.rs

$ rustc main.rs

$ ls
main  main.rs

$ ./main
Hello world!

很好！

解读 Rust 代码

现在你已经编写、编译并运行了你的第一个 Rust 程序，让我们对 “Hello World” 的代码进行解读，并理解每一部分。

fn main() {
}

fn 关键字用来在 Rust 中声明一个函数。在它后面 main 是这个被声明函数的名字。像许多编译型编程语言一样， main 是一个特殊的函数，用来作为你的程序的入口。

任何写在 main 函数里的代码（在大括号 { } 之间）将在程序被启动时运行。

println 宏

在 main 函数中, 有一个语句（LCTT 译注：“语句” 区别于 “表达式”）:

println!("Hello world!");

就像 C 语言的标准库有 printf 函数一样，Rust 语言的标准库有 println 宏 。宏类似于函数，但它以 感叹号 （ ! ）来区分。你将在本系列的后面学习宏和函数的知识。

println 宏接收一个格式化的字符串，并把它放到程序的标准输出中（在我们的例子中，就是终端）。由于我希望输出一些文本而不是一个变量，我将把文本放在双引号（ " ）内。最后，我用一个分号来结束这个语句，表示语句的结束。

???? 你只需知道，任何看起来像函数调用但在开头括号前有感叹号的东西，就是 Rust 编程语言中的一个宏。

注释

Rust 遵循已知的 C 编程语言的注释风格。单行注释以两个正斜杠（ // ）开始，多行注释以 /* 开始，以 */ 结束。

// 这是一个多行注释
// 但是没有什么阻止你在
// 第二行或第三行也这样写

/*
 * 这是一个“真•多行注释”
 * 它看起来比较漂亮
 */

总结

你刚刚通过 Hello World 程序迈出了用 Rust 写代码的第一步。作为一种练习，也许你可以编写并执行一个打印出 Yes! I did Rust 的 Rust 程序。