Rust Hello, World!

ch01-02-hello-world.md
commit 3709acaf30b7e8e520c53e02aa8081f33f4a4c17

既然安裝好了 Rust，我們來編寫第一個 Rust 程序。當(dāng)學(xué)習(xí)一門新語言的時候，使用該語言在屏幕上打印 Hello, world! 是一項傳統(tǒng)，我們將沿用這一傳統(tǒng)！

注意：本書假設(shè)你熟悉基本的命令行操作。Rust 對于你的編輯器、工具，以及代碼位于何處并沒有特定的要求，如果你更傾向于使用集成開發(fā)環(huán)境（IDE），而不是命令行，請盡管使用你喜歡的 IDE。目前很多 IDE 都在一定程度上支持 Rust；查看 IDE 文檔以了解更多細節(jié)。Rust 團隊一直致力于借助 ?rust-analyzer? 提供強大的 IDE 支持。詳見附錄 D。

創(chuàng)建項目目錄

首先創(chuàng)建一個存放 Rust 代碼的目錄。Rust 并不關(guān)心代碼的存放位置，不過對于本書的練習(xí)和項目來說，我們建議你在 home 目錄中創(chuàng)建 projects 目錄，并將你的所有項目存放在這里。

打開終端并輸入如下命令創(chuàng)建 projects 目錄，并在 projects 目錄中為 “Hello, world!” 項目創(chuàng)建一個目錄。

對于 Linux、macOS 和 Windows PowerShell，輸入：

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

對于 Windows CMD，輸入：

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

編寫并運行 Rust 程序

接下來，新建一個源文件，命名為 main.rs。Rust 源文件總是以 .rs 擴展名結(jié)尾。如果文件名包含多個單詞，那么按照命名習(xí)慣，應(yīng)當(dāng)使用下劃線來分隔單詞。例如命名為 hello_world.rs，而不是 helloworld.rs。

現(xiàn)在打開剛創(chuàng)建的 main.rs 文件，輸入示例 1-1 中的代碼。

文件名: main.rs

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

示例 1-1: 一個打印 Hello, world! 的程序

保存文件，并回到當(dāng)前目錄為“~/projects/hello_world”的終端窗口。在 Linux 或 macOS 上，輸入如下命令，編譯并運行文件：

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

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

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

不管使用何種操作系統(tǒng)，終端應(yīng)該打印字符串 Hello, world!。如果沒有看到這些輸出，回到安裝部分的 “故障排除” 小節(jié)查找有幫助的方法。

如果 Hello, world! 出現(xiàn)了，恭喜你！你已經(jīng)正式編寫了一個 Rust 程序?，F(xiàn)在你成為一名 Rust 程序員，歡迎！

分析這個 Rust 程序

現(xiàn)在，讓我們回過頭來仔細看看這個 “Hello, world!” 程序。這是第一塊拼圖：

fn main() {

}

這幾行定義了一個名叫 main 的函數(shù)。main 函數(shù)是一個特殊的函數(shù)：在可執(zhí)行的 Rust 程序中，它總是最先運行的代碼。第一行代碼聲明了一個叫做 main 的函數(shù)，它沒有參數(shù)也沒有返回值。如果有參數(shù)的話，它們的名稱應(yīng)該出現(xiàn)在小括號 () 中。

函數(shù)體被包裹在 {} 中。Rust 要求所有函數(shù)體都要用花括號包裹起來。一般來說，將左花括號與函數(shù)聲明置于同一行并以空格分隔，是良好的代碼風(fēng)格。

注：如果你希望在 Rust 項目中保持一種標準風(fēng)格，可以使用名為 ?rustfmt ?的自動格式化工具將代碼格式化為特定的風(fēng)格（更多內(nèi)容詳見附錄 D 中的 ?rustfmt?）。Rust 團隊已經(jīng)在標準的 Rust 發(fā)行版中包含了這個工具，就像 ?rustc ?一樣。所以它應(yīng)該已經(jīng)安裝在你的電腦中了！

在 main 函數(shù)中有如下代碼：

println!("Hello, world!");

這行代碼完成這個簡單程序的所有工作：在屏幕上打印文本。這里有四個重要的細節(jié)需要注意。首先 Rust 的縮進風(fēng)格使用 4 個空格，而不是 1 個制表符（tab）。

第二，println! 調(diào)用了一個 Rust 宏（macro）。如果是調(diào)用函數(shù)，則應(yīng)輸入 println（沒有!）。我們將在第十九章詳細討論宏。現(xiàn)在你只需記住，當(dāng)看到符號 ! 的時候，就意味著調(diào)用的是宏而不是普通函數(shù)，并且宏并不總是遵循與函數(shù)相同的規(guī)則。

第三，"Hello, world!" 是一個字符串。我們把這個字符串作為一個參數(shù)傳遞給 println!，字符串將被打印到屏幕上。

第四，該行以分號結(jié)尾（;），這代表一個表達式的結(jié)束和下一個表達式的開始。大部分 Rust 代碼行以分號結(jié)尾。

編譯和運行是彼此獨立的步驟

你剛剛運行了一個新創(chuàng)建的程序，那么讓我們檢查此過程中的每一個步驟。

在運行 Rust 程序之前，必須先使用 Rust 編譯器編譯它，即輸入 rustc 命令并傳入源文件名稱，如下：

$ rustc main.rs

如果你有 C 或 C++ 背景，就會發(fā)現(xiàn)這與 gcc 和 clang 類似。編譯成功后，Rust 會輸出一個二進制的可執(zhí)行文件。

在 Linux、macOS 或 Windows 的 PowerShell 上，在 shell 中輸入 ls 命令可以看見這個可執(zhí)行文件。在 Linux 和 macOS，你會看到兩個文件。在 Windows PowerShell 中，你會看到同使用 CMD 相同的三個文件。

$ ls
main  main.rs

在 Windows 的 CMD 上，則輸入如下內(nèi)容：

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

這展示了擴展名為 .rs 的源文件、可執(zhí)行文件（在 Windows 下是 main.exe，其它平臺是 main），以及當(dāng)使用 CMD 時會有一個包含調(diào)試信息、擴展名為 .pdb 的文件。從這里開始運行 main 或 main.exe 文件，如下：

$ ./main # Windows 是 .\main.exe

如果這里的 main.rs 是上文所述的 “Hello, world!” 程序，那么在終端上就會打印出 Hello, world!。

如果你更熟悉動態(tài)語言，如 Ruby、Python 或 JavaScript，則可能不習(xí)慣將編譯和運行分為兩個單獨的步驟。Rust 是一種 預(yù)編譯靜態(tài)類型（ahead-of-time compiled）語言，這意味著你可以編譯程序，并將可執(zhí)行文件送給其他人，他們甚至不需要安裝 Rust 就可以運行。如果你給他人一個 .rb、.py 或 .js 文件，他們需要先分別安裝 Ruby，Python，JavaScript 實現(xiàn)（運行時環(huán)境，VM）。不過在這些語言中，只需要一句命令就可以編譯和運行程序。這一切都是語言設(shè)計上的權(quán)衡取舍。

僅僅使用 rustc 編譯簡單程序是沒問題的，不過隨著項目的增長，你可能需要管理你項目的方方面面，并讓代碼易于分享。接下來，我們要介紹一個叫做 Cargo 的工具，它會幫助你編寫真實世界中的 Rust 程序。