The Rust Programming Language

Hello, World!

现在你已经安装了 Rust，是时候编写你的第一个 Rust 程序了。学习一门新语言时，传统上都会编写一个在屏幕上打印 Hello, world! 的小程序，我们这里也一样！

注意：本书假定你对命令行有基本的了解。Rust 对你的编辑工具、开发工具或代码存放位置没有特别要求，因此如果你更喜欢使用 IDE 而不是命令行，请随意使用你喜欢的 IDE。许多 IDE 现在都已不同程度地支持 Rust；请查看相应 IDE 的文档以了解详情。Rust 团队一直致力于通过 rust-analyzer 提供出色的 IDE 支持。更多细节请参见附录 D。

创建项目目录

首先，创建一个目录来存放你的 Rust 代码。Rust 并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 home 目录下创建一个 projects 目录，并将你所有的项目都保存在那里。

打开终端，输入以下命令来创建一个 projects 目录，并在 projects 目录下为“Hello, world!“项目创建一个子目录。

对于 Linux、macOS 和 Windows 上的 PowerShell，请输入：

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

对于 Windows CMD，请输入：

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

Rust 程序基础

接下来，创建一个新的源文件并命名为 main.rs。Rust 文件始终以 .rs 扩展名结尾。如果你的文件名包含多个单词，约定使用下划线来分隔它们。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，并输入示例 1-1 中的代码。

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

保存文件，然后返回到 ~/projects/hello_world 目录下的终端窗口。在 Linux 或 macOS 上，输入以下命令来编译并运行该文件：

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

在 Windows 上，使用 .\main 代替 ./main：

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

无论你使用什么操作系统，字符串 Hello, world! 都应该打印到终端上。如果你没有看到这个输出，请返回安装章节的“故障排除”部分，了解获取帮助的方法。

如果 Hello, world! 成功打印出来了，恭喜你！你已经正式编写了一个 Rust 程序。这意味着你已经是一名 Rust 程序员了——欢迎你！

Rust 程序剖析

让我们仔细回顾一下这个“Hello, world!“程序。以下是代码的第一部分：

fn main() {

}

这些代码定义了一个名为 main 的函数。main 函数很特殊：它始终是每个可执行 Rust 程序中第一个运行的代码。这里，第一行声明了一个名为 main 的函数，它没有参数，也没有返回值。如果有参数，它们会放在括号 () 内。

函数体被包裹在 {} 中。Rust 要求所有函数体都要用花括号括起来。好的代码风格是将开头的花括号放在函数声明的同一行，并在中间加一个空格。

注意：如果你想在 Rust 项目中保持统一的代码风格，可以使用名为 rustfmt 的自动格式化工具来按特定风格格式化代码（更多关于 rustfmt 的内容请参见附录 D）。Rust 团队已将该工具随标准 Rust 发行版一同提供，就像 rustc 一样，因此它应该已经安装在了你的电脑上！

main 函数体包含以下代码：

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

这一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。这里有三个重要的细节需要注意。

第一，println! 调用了一个 Rust 宏（macro）。如果它调用的是一个普通函数，那么应该写成 println（不带 !）。Rust 宏是一种编写生成代码以扩展 Rust 语法的方式，我们将在第 20 章中更详细地讨论它们。目前，你只需要知道使用 ! 意味着你在调用一个宏而不是普通函数，并且宏并不总是遵循与函数相同的规则。

第二，你看到了 "Hello, world!" 字符串。我们将这个字符串作为参数传递给 println!，然后该字符串被打印到屏幕上。

第三，我们用分号（;）结束这一行，这表明这个表达式已经结束，下一个表达式可以开始了。Rust 代码的大多数行都以分号结尾。

编译与执行

你刚刚运行了一个新创建的程序，现在让我们回顾一下这个过程的具体步骤。

在运行 Rust 程序之前，你必须使用 Rust 编译器进行编译，输入 rustc 命令并将源文件名作为参数传入，如下所示：

$ rustc main.rs

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

在 Linux、macOS 和 Windows 的 PowerShell 上，可以通过在终端中输入 ls 命令来查看可执行文件：

$ ls
main  main.rs

在 Linux 和 macOS 上，你会看到两个文件。在 Windows 的 PowerShell 上，你会看到与使用 CMD 时相同的三个文件。在 Windows 的 CMD 上，需要输入以下命令：

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

这里显示了扩展名为 .rs 的源代码文件、可执行文件（在 Windows 上是 main.exe，在其他平台上则是 main），以及在 Windows 上还有一个包含调试信息的 .pdb 文件。然后，你可以运行 main 或 main.exe 文件，如下所示：

$ ./main # or .\main on Windows

如果你的 main.rs 是“Hello, world!“程序，这行命令会将 Hello, world! 打印到终端上。

如果你更熟悉动态语言，比如 Ruby、Python 或 JavaScript，你可能不习惯将编译和运行分成两个步骤。Rust 是一种_预编译（ahead-of-time compiled）语言，这意味着你可以编译程序并将可执行文件交给别人，即使他们没有安装 Rust 也能运行。如果你给别人一个 .rb、.py_ 或 .js 文件，他们需要分别安装 Ruby、Python 或 JavaScript 的运行时环境。不过在这些语言中，你只需要一条命令就能编译并运行程序。语言设计中处处存在权衡。

对于简单的程序，仅用 rustc 编译就足够了，但随着项目的增长，你会希望管理所有选项并方便地共享代码。接下来，我们将向你介绍 Cargo 工具，它将帮助你编写真实的 Rust 程序。