Rust 基础系列 #1: 创建并运行你的首个 Rust 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

Installing Rust on Ubuntu Linux

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

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 ​​​​ 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

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。

在本系列的下一部分中，你将学习在 Rust 程序中使用变量。敬请期待！