Rust编程语言入门指南：从环境搭建到第一个程序
为什么选择Rust？
Rust是一门现代系统编程语言，由Mozilla研究院开发，它完美地结合了高性能、安全性和开发效率三大特性。Rust独特的所有权系统可以在编译时防止数据竞争和空指针异常，同时又不损失运行时的性能。这使得Rust成为系统编程、WebAssembly、嵌入式开发等领域的理想选择。
环境安装
Linux/macOS安装
在类Unix系统上安装Rust非常简单，只需在终端中执行以下命令：
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
这个脚本会自动检测你的系统架构并下载合适的Rust工具链。安装完成后，你需要将Rust加入环境变量：
source $HOME/.cargo/env
Windows安装
Windows用户可以从Rust官网下载安装程序，这是一个标准的.exe文件，按照向导完成安装即可。安装程序会自动配置PATH环境变量，让你可以在任何位置使用Rust命令。
验证安装
无论哪种操作系统，安装完成后都可以通过以下命令验证是否成功：
rustc --version
如果看到类似"rustc 1.68.0 (2c8cc3432 2023-03-06)"的输出，说明安装成功。
第一个Rust程序：Hello World
按照编程语言学习的传统，我们从经典的"Hello, World!"程序开始。
- 创建一个新目录用于存放项目
- 在该目录中创建main.rs文件
- 输入以下代码：
fn main() {
println!("Hello, world!");
}
- 编译并运行程序：
rustc main.rs
./main
你会看到终端输出"Hello, world!"。这个简单的程序展示了Rust的几个基本特性：
fn关键字用于定义函数main函数是程序的入口点println!是一个宏(注意感叹号)，用于打印输出- 语句以分号结尾
认识Cargo：Rust的构建系统和包管理器
虽然可以直接使用rustc编译单个文件，但对于实际项目，我们使用Cargo工具。Cargo是Rust官方提供的项目管理工具，类似于Node.js的npm或Python的pip，但功能更强大。
使用Cargo创建项目
cargo new hello_cargo
cd hello_cargo
这个命令会创建一个完整的项目目录结构：
hello_cargo
├── Cargo.toml # 项目配置和依赖声明
└── src
└── main.rs # 程序入口文件
构建和运行项目
cargo build # 编译项目
cargo run # 编译并运行项目
cargo check # 快速检查代码能否编译，不生成可执行文件
Cargo会自动处理依赖下载、编译优化等复杂任务，让开发者专注于代码本身。
深入理解Cargo.toml
Cargo.toml是Rust项目的清单文件，它使用TOML格式声明项目的元数据和依赖。一个典型的Cargo.toml文件如下：
[package]
name = "hello_cargo"
version = "0.1.0"
edition = "2021"
[dependencies]
# 在这里添加项目依赖
package部分包含项目的基本信息dependencies部分声明项目依赖的第三方库edition指定使用的Rust版本(2015/2018/2021)
Rust开发工作流建议
- 使用
cargo new创建新项目 - 在src目录下编写代码
- 使用
cargo check频繁检查语法错误 - 使用
cargo build构建项目 - 使用
cargo run运行项目 - 使用
cargo test运行测试 - 使用
cargo fmt格式化代码 - 使用
cargo clippy进行静态分析
常见问题解答
Q: Rust编译速度慢怎么办？
A: 可以尝试使用cargo check替代完整编译，或者考虑使用sccache等编译缓存工具。
Q: 如何更新Rust工具链？
A: 运行rustup update可以更新到最新稳定版。
Q: 如何切换Rust版本？
A: 使用rustup default stable|beta|nightly切换不同发布渠道。
通过本章学习，你已经掌握了Rust开发环境的搭建和基本开发流程。接下来可以继续学习Rust的基本语法和核心概念，逐步深入这门强大的系统编程语言。
