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Hello World

学习目标

完成本章学习后，你将能够：

• 创建并运行第一个 Rust 程序
• 理解 Rust 程序的基本结构
• 使用 Cargo 管理 Rust 项目
• 了解 Rust 的编译和执行过程
• 编写简单的 Rust 代码并添加注释

在本章中，我们将创建并运行第一个 Rust 程序。通过这个简单的例子，你将了解 Rust 程序的基本结构和工作流程。

创建第一个 Rust 程序

使用 Cargo 创建项目

最简单的方法是使用 Cargo 创建一个新项目：

cargo new hello_world
cd hello_world

Cargo 会为你创建一个基本的项目结构：

hello_world/
├── Cargo.toml      # 项目配置文件
└── src/└── main.rs     # 主源代码文件

查看生成的代码

打开 src/main.rs 文件，你会看到 Cargo 已经为你生成了一个简单的 “Hello, world!” 程序：

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

让我们分析这段代码：

1. fn main() { ... } 定义了一个名为 main 的函数，这是 Rust 程序的入口点。
2. println!("Hello, world!"); 是一个宏调用，用于在控制台打印文本。
3. 注意行尾的分号 ;，在 Rust 中，大多数语句都以分号结束。

运行 Hello World 程序

使用 Cargo 运行

在项目目录中，运行以下命令：

cargo run

Cargo 会编译并运行你的程序，你应该会看到输出：

Hello, world!

编译过程发生了什么？

当你运行 cargo run 时，Cargo 执行以下步骤：

1. 编译你的代码及其依赖项
2. 生成一个可执行文件（在 target/debug/ 目录中）
3. 运行该可执行文件

你也可以分别执行这些步骤：

# 仅编译
cargo build# 运行编译后的可执行文件
./target/debug/hello_world  # 在 Unix 系统上
target\debug\hello_world.exe  # 在 Windows 上

修改 Hello World 程序

让我们稍微修改一下程序，使其更加个性化：

fn main() {let name = "Rustacean";println!("Hello, {}!", name);println!("Welcome to the world of Rust programming.");
}

这个修改后的程序引入了几个新概念：

1. let name = "Rustacean"; 声明了一个变量 name 并赋值为字符串 “Rustacean”。
2. println!("Hello, {}!", name); 使用了格式化字符串，其中 {} 是一个占位符，会被 name 的值替换。

保存文件并再次运行：

cargo run

你应该会看到：

Hello, Rustacean!
Welcome to the world of Rust programming.

添加注释

Rust 支持多种注释风格：

// 这是一个单行注释/* 这是一个多行注释 *//// 这是文档注释，用于生成文档
/// 它支持 Markdown 格式//! 这是模块级文档注释，通常用在文件开头

让我们在我们的程序中添加一些注释：

// hello_world.rs - 我的第一个 Rust 程序fn main() {// 声明一个变量并赋值let name = "Rustacean";// 使用格式化打印println!("Hello, {}!", name);// 打印欢迎消息println!("Welcome to the world of Rust programming.");
}

理解 Rust 程序结构

main 函数

每个 Rust 可执行程序都必须有一个 main 函数，它是程序的入口点。函数定义以 fn 关键字开始，后跟函数名和一对圆括号，然后是函数体，用花括号 {} 包围。

语句和表达式

Rust 中的代码由语句和表达式组成：

• 语句：执行某些操作但不返回值的指令，通常以分号结束。
• 表达式：计算并返回值的代码片段，不以分号结束（如果加上分号，它就变成了一个语句）。

宏

println! 是一个宏，而不是函数。Rust 中的宏以感叹号结尾，它们在编译时展开为更复杂的代码。宏提供了比函数更强大的元编程能力。

示例程序

让我们创建一个稍微复杂一点的 Hello World 程序，展示更多 Rust 的基本特性：

// hello_advanced.rs - 一个增强版的 Hello World 程序fn main() {// 使用变量存储名字let name = "Rustacean";// 使用格式化打印println!("Hello, {}!", name);// 使用多个参数let language = "Rust";let year = 2023;println!("Welcome to {} programming in {}!", language, year);// 使用不同的格式化选项println!("十进制: {}, 十六进制: {:x}, 二进制: {:b}", 42, 42, 42);// 使用命名参数println!("{language} is {adjective}!", language="Rust", adjective="awesome");
}

总结

在本章中，我们学习了：

• 如何使用 Cargo 创建新的 Rust 项目
• Rust 程序的基本结构和 main 函数
• 如何编译和运行 Rust 程序
• 使用 println! 宏输出信息
• Rust 中的基本注释类型
• 语句和表达式的区别

现在你已经成功运行了你的第一个 Rust 程序，并了解了其基本结构。在下一章中，我们将深入学习 Rust 的变量系统和数据类型，这是理解 Rust 编程的基础。