Rust 程序设计语言

你好，世界！

既然你已经安装了 Rust，现在可以编写你的第一个 Rust 程序了。学习一门新语言的传统是编写一个在屏幕上打印文本 Hello, world! 的小程序，所以我们在这里也这样做！

创建项目目录

你将首先创建一个目录来存储你的 Rust 代码。Rust 不关心你的代码存放在哪里，但对于本书中的练习和项目，我们建议在你的主目录中创建一个 projects 目录，并将你的所有项目都放在那里。

打开终端并输入以下命令以创建 projects 目录和 projects 目录中 “Hello, world!” 项目的目录。

对于 Linux、macOS 和 Windows 上的 PowerShell，输入此命令

$ mkdir ~/projects
$ cd ~/projects
$ mkdir hello_world
$ cd hello_world

对于 Windows CMD，输入此命令

> mkdir "%USERPROFILE%\projects"
> cd /d "%USERPROFILE%\projects"
> mkdir hello_world
> cd hello_world

编写和运行 Rust 程序

接下来，创建一个新的源文件并将其命名为 main.rs。Rust 文件总是以 .rs 扩展名结尾。如果你的文件名中使用多个单词，则约定是使用下划线分隔它们。例如，使用 hello_world.rs 而不是 helloworld.rs。

现在打开你刚刚创建的 main.rs 文件，并输入清单 1-1 中的代码。

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

保存文件并返回到 ~/projects/hello_world 目录中的终端窗口。在 Linux 或 macOS 上，输入以下命令来编译和运行该文件

$ rustc main.rs
$ ./main
Hello, world!

在 Windows 上，输入命令 .\main.exe 而不是 ./main

> rustc main.rs
> .\main.exe
Hello, world!

无论你的操作系统是什么，字符串 Hello, world! 都应该打印到终端。如果你没有看到此输出，请回顾 “故障排除”安装部分的章节，以获取帮助。

如果 Hello, world! 确实打印出来了，恭喜你！你已经正式编写了一个 Rust 程序。这使你成为一名 Rust 程序员——欢迎！

Rust 程序剖析

让我们详细回顾一下这个 “Hello, world!” 程序。这是第一个代码片段

fn main() {

}

这些行定义了一个名为 main 的函数。main 函数是特殊的：它始终是在每个可执行 Rust 程序中运行的第一个代码。在这里，第一行声明了一个名为 main 的函数，它没有参数并且不返回任何内容。如果存在参数，它们将放在括号 () 内。

函数体包裹在 {} 中。Rust 要求所有函数体都用花括号括起来。良好的风格是将左花括号与函数声明放在同一行，并在两者之间添加一个空格。

main 函数的主体包含以下代码

#![allow(unused)]
fn main() {
    println!("Hello, world!");
}

这行代码完成了这个小程序中的所有工作：它将文本打印到屏幕上。这里有四个重要的细节需要注意。

首先，Rust 风格是用四个空格缩进，而不是制表符。

其次，println! 调用了一个 Rust 宏。如果它调用的是一个函数，它将以 println（不带 !）的形式输入。我们将在第 20 章中更详细地讨论 Rust 宏。目前，你只需要知道使用 ! 表示你正在调用宏而不是普通函数，并且宏并不总是遵循与函数相同的规则。

第三，你看到了 "Hello, world!" 字符串。我们将此字符串作为参数传递给 println!，该字符串将打印到屏幕上。

第四，我们用分号 (;) 结束该行，这表示此表达式已结束，下一个表达式已准备好开始。大多数 Rust 代码行都以分号结尾。

编译和运行是分离的步骤

你刚刚运行了一个新创建的程序，所以让我们检查一下过程中的每个步骤。

在运行 Rust 程序之前，你必须使用 Rust 编译器编译它，方法是输入 rustc 命令并传递给它你的源文件的名称，如下所示

$ rustc main.rs

如果你有 C 或 C++ 背景，你会注意到这类似于 gcc 或 clang。成功编译后，Rust 会输出一个二进制可执行文件。

在 Linux、macOS 和 Windows 上的 PowerShell 中，你可以通过在 shell 中输入 ls 命令来查看可执行文件

$ ls
main  main.rs

在 Linux 和 macOS 上，你将看到两个文件。在 Windows 上的 PowerShell 中，你将看到与使用 CMD 时相同的三个文件。在 Windows 上的 CMD 中，你将输入以下内容

> dir /B %= the /B option says to only show the file names =%
main.exe
main.pdb
main.rs

这显示了带有 .rs 扩展名的源代码文件、可执行文件（Windows 上为 main.exe，但在所有其他平台上为 main），以及在使用 Windows 时，一个包含调试信息的文件，带有 .pdb 扩展名。从这里，你运行 main 或 main.exe 文件，如下所示

$ ./main # or .\main.exe on Windows

如果你的 main.rs 是 “Hello, world!” 程序，则此行会将 Hello, world! 打印到你的终端。

如果你更熟悉动态语言，例如 Ruby、Python 或 JavaScript，你可能不习惯将编译和运行程序作为单独的步骤。Rust 是一种预先编译的语言，这意味着你可以编译程序并将可执行文件交给其他人，即使他们没有安装 Rust 也可以运行它。如果你给别人一个 .rb、.py 或 .js 文件，他们需要安装 Ruby、Python 或 JavaScript 实现（分别）。但是在这些语言中，你只需要一个命令即可编译和运行你的程序。语言设计中的一切都是权衡。

对于简单的程序，仅使用 rustc 进行编译就可以了，但是随着你的项目增长，你将需要管理所有选项并使其易于共享你的代码。接下来，我们将向你介绍 Cargo 工具，它将帮助你编写实际的 Rust 程序。