Mate60手機殼曝光 致敬自己的經典設計
8月3日消息，今天下午博主數碼閑聊站帶來了華為Mate60的第三方手機殼圖，可以讓我們在真機發布之前看看這款華為全新旗艦的大致輪廓。從曝光的圖片看，Mate 60背后攝像頭面積依然
經過上一章[1]的學習，我想現在你已經成功安裝好一個Rust開發環境了，是時候擼起袖子開始寫Rust代碼了！
程序員這個歷史并不算悠久的行當，卻有著一個歷史悠久的傳統，那就是每種編程語言都將一個名為“hello, world”的示例作為這門語言學習的第一個例子，這個傳統始于20世紀70年代那本大名鼎鼎的由布萊恩·科尼根（Brian W. Kernighan）與C語言之父丹尼斯·里奇（Dennis M. Ritchie）合著的《C程序設計語言》。
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在這一章中，我們也將遵從傳統，從編寫和運行一個可以打印出“hello, world”的Rust示例程序開始我們正式的Rust編碼之旅。我希望通過這個示例程序你能夠對Rust程序結構有一個直觀且清晰的認識。
“Hello, World”是一門編程語言的最簡單示例的表達形式。在Go中，我們可以像下面這樣編寫Go版本的Hello, World程序：
package mainfunc main() { println("Hello, World!")}為了簡單，我們甚至沒有使用fmt包的Printf系列函數（這樣就可以減少一行導入包的語句），而是用了內置函數println來完成將“Hello, World”輸出到控制臺（更準確的說是標準錯誤(stderr)）的任務。
Rust版本的Hello, World可以比Go還要簡潔，我們在一個目錄下（比如rust-guide-for-gopher/helloworld/rustc）創建一個hello_world.rs的文件。哦，沒錯！rust的源碼文件都是以.rs作為源文件擴展名的。并且對于多個單詞構成的文件名，rust的慣例是采用全小寫單詞+下劃線連接的方式命名。這個hello_world.rs文件的內容如下：
fn main() { println!("Hello, World!");}相比于Go在每個源文件中都要使用package指定該文件歸屬的包名，Rust無需這樣的一行。和Go一樣，這里的main是函數，所有可執行的Rust程序都必須有一個main函數，它是Rust程序的入口函數。和Go使用func函數聲明函數不同，Rust聲明函數的關鍵字為fn。在這個main函數中，我們調用println!將“Hello, World!”輸出到控制臺上。
不過，和Go內置的println函數不同的是，這里的println!并非是一個函數，而是一個**Rust宏(macro)**。
如果你只是學過Go，而沒有學過C/C++語言，你甚至都不會知道宏(macro)是什么。在Rust中，宏是一種用于代碼生成和轉換的元編程工具。宏允許你在編譯時根據一定的模式或規則來擴展代碼。Rust宏分為聲明宏（Declarative Macros）和過程宏（Procedural Macros）。println!就屬于聲明宏，它由macro_rules! 宏定義，我們在Rust標準庫的源碼中可以看到其定義：
// $(rustc --print sysroot)/lib/rustlib/src/rust/library/std/src/macros.rs#[macro_export]#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]#[cfg_attr(not(test), rustc_diagnostic_item = "println_macro")]#[allow_internal_unstable(print_internals, format_args_nl)]macro_rules! println { () => { $crate::print!("/n") }; ($($arg:tt)*) => {{ $crate::io::_print($crate::format_args_nl!($($arg)*)); }};}在Rust源碼編譯過程中，聲明宏是在最開始的預處理階段進行擴展的，我們也可以通過nightly版的rustc命令來查看println!宏展開后的結果(-Z選項只能在nightly版本中使用)：
$rustc +nightly-2022-07-14-x86_64-apple-darwin -Zunpretty=expanded hello_world.rs#![feature(prelude_import)]#![no_std]#[prelude_import]use ::std::prelude::rust_2015::*;#[macro_use]extern crate std;fn main() { { ::std::io::_print(::core::fmt::Arguments::new_v1(&["Hello, World!/n"], &[])); };}我們看到：println!宏被替換為一個標準庫下的函數(_print)的調用。btw，到這里，你可能和我一樣，看不懂println!展開后的代碼，沒關系，我們后續會逐步學習并掌握這些語法的。此外，宏是Rust的高級特性，這里也不展開說了。
另外一個和Go在語法上有所不同的是，Rust在每行語句后面都要顯式使用分號，對于Gopher而言，這個很容易遺忘。
接下來，我們來編譯和運行一下這個Rust版的Hello，World!，編譯運行Rust代碼的最簡單方法就是通過rustc編譯器將rust源碼文件編譯為可執行程序：
$rustc hello_world.rs$lshello_world* hello_world.rs我們看到，示例通過調用rustc將hello_world.rs編譯為了hello_world可執行文件。
運行rustc編譯后的可執行文件將得到下面輸出結果：
$./hello_worldHello, World!我們看到"Hello, World!"被打印到控制臺。
如果覺得默認編譯出的hello_world文件名字較長，我們也可以像go build -o那樣指定rustc編譯后得到的目標可執行文件的名字，下面的命令通過-o選項將編譯后的程序命名為hello：
$rustc -o hello hello_world.rsrustc編譯出來的二進制文件size并不大，僅有400多KB（而Go默認構建的Hello, World!有1.3MB，在我的macOS上）：
$ls -lhtotal 856-rwxr-xr-x 1 tonybai staff 423K 4 20 17:56 hello_world*我們還可以通過去掉symbols的方式繼續讓其“瘦身”到不到300KB(通過go build -ldflags="-s -w" helloworld.go去除符號表和調試信息的Go二進制程序還有近900K的大小)：
$rustc -C strip=symbols hello_world.rs $ll -htotal 608-rwxr-xr-x 1 tonybai staff 297K 4 20 17:57 hello_world*上面的"Hello, World"程序雖然足夠簡單，也能夠運行，但對于初學者而言，它有兩個“不足”：一來這個例子的確“太簡單”，簡單到無法充分展示單個Rust源碼文件的結構；二來這個示例只使用了一個單個源文件，與實際開發中那種由多個文件組成的Rust實用工程有差別，同樣無法幫助我們理解實用性的Rust工程的結構。
為了更好地理解Rust工程與單個源文件的構成，我們將編寫一個稍微復雜一點的版本，它將使用Rust的構建管理工具cargo建立，并使用Rust標準庫中的std::io模塊進行輸入/輸出操作。
在實際開發中，Rust程序通常由多個源文件組成，并使用Cargo作為構建系統和包管理器。Cargo可以幫助我們管理項目的源代碼、依賴庫、構建任務等。下面我們就來創建一個使用Cargo的"Hello, World"。
我們在一個目錄下（比如：rust-guide-for-gopher/helloworld/cargo）執行下面命令來創建hello_world：
$cargo new hello_world Created binary (application) `hello_world` packagecargo默認創建了一個binary（application）類型的rust package，我們來看看初始情況下這個rust package下都有哪些內容：
$tree hello_world hello_world├── Cargo.toml└── src └── main.rs1 directory, 2 files其中，Cargo.toml是Rust包的清單(manifest)文件。它包含有關包及其依賴項的元數據。以下是上面Cargo.toml文件的全部內容：
// Cargo.toml[package]name = "hello_world"version = "0.1.0"edition = "2021"# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html[dependencies]其中package下面的字段含義如下：
dependencies下面則是會記錄該package對第三方依賴的情況，這個示例中并無三方依賴，因此這里為空。
我們的代碼放在了src目錄下，這也是rust包的標準布局。為了更好地理解Rust程序的構成，我們將編寫一個稍微復雜一點的Hello, World!版本，它使用Rust標準庫中的std::io模塊進行輸入/輸出操作：
// rust-guide-for-gopher/helloworld/cargo/hello_world/src/main.rsuse std::io;use std::io::Write;fn main() { let mut output = io::stdout(); output.write(b"Hello, World!").unwrap(); output.flush().unwrap();}這個Rust的"Hello, World"程序展示了一個典型的Rust源文件結構，包括導入語句、主函數定義以及一系列的方法調用。它演示了如何使用標準庫的io模塊來向標準輸出流打印"Hello, World!"。下面是對其程序結構的簡單總結：
源文件在最開始處使用use std::io; 和use std::io::Write;這兩行導入了標準庫中的io模塊及其Write trait。這樣程序就可以在后面的代碼中直接使用io和Write，而無需完整地寫出它們的命名空間。這里我們先不用關心trait是什么，你大可將其理解為和Go interface差不多的語法元素就行了。
main定義了程序的入口點。Rust 程序從main函數開始執行。
let mut output = io::stdout(); 這行代碼創建了一個可變變量output，它綁定到了一個標準輸出流（stdout）。mut關鍵字表示該變量是可變的，可以在后續代碼中修改它的值。關于變量以及綁定，我們在后面有專門的章節說明。這里要注意的是，和Go變量不同的是，Rust中的變量默認是不可變的，只有顯式用mut聲明的變量才是可變的。
output.write(b"Hello, World!").unwrap(); 調用了output的write方法，傳遞了一個字節串作為參數。該方法用于將字節寫入輸出流。unwrap方法用于處理方法調用可能產生的錯誤，它在這里表示“我相信這個方法調用會成功，如果不成功，就讓程序 panic”。同理，output.flush().unwrap()也是這樣的。關于錯誤以及異常處理的話題，我們會在后面進行專題性學習。
理解了源碼后，我們來編譯和運行一下這個程序，這次我們不再使用rustc，而是用cargo來實現。
要構建上面的示例程序，我們只需在項目根目錄下運行下面命令:
$cargo build Compiling hello_world v0.1.0 (/Users/tonybai/Go/src/github.com/bigwhite/experiments/rust-guide-for-gopher/helloworld/cargo/hello_world) Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.23s構建成功后，我們再來查看一下當前項目下的結構變化：
$tree -F.├── Cargo.lock├── Cargo.toml├── src/│ └── main.rs└── target/ ├── CACHEDIR.TAG └── debug/ ├── build/ ├── deps/ │ ├── hello_world-07284f5d84374479* │ ├── hello_world-07284f5d84374479.1atc14vk0u28taij.rcgu.o │ ├── hello_world-07284f5d84374479.1bu89c2i9mazzqif.rcgu.o │ ├── hello_world-07284f5d84374479.26e3nxhmk9lhy9zy.rcgu.o │ ├── hello_world-07284f5d84374479.29l81xyv0i4g8s88.rcgu.o │ ├── hello_world-07284f5d84374479.41i7ln85cwseljfw.rcgu.o │ ├── hello_world-07284f5d84374479.4iz3ubiqrvegnjdp.rcgu.o │ ├── hello_world-07284f5d84374479.53vu8cjirf8g6rnw.rcgu.o │ ├── hello_world-07284f5d84374479.5f6ye0ayl23rccqv.rcgu.o │ └── hello_world-07284f5d84374479.d ├── examples/ ├── hello_world* ├── hello_world.d └── incremental/ └── hello_world-16yuztatbr0vh/ ├── s-gvfwmugno5-1gy801r-1i2g78r4nmg489ix0nuktmqgb/ │ ├── 1atc14vk0u28taij.o │ ├── 1bu89c2i9mazzqif.o │ ├── 26e3nxhmk9lhy9zy.o │ ├── 29l81xyv0i4g8s88.o │ ├── 41i7ln85cwseljfw.o │ ├── 4iz3ubiqrvegnjdp.o │ ├── 53vu8cjirf8g6rnw.o │ ├── 5f6ye0ayl23rccqv.o │ ├── dep-graph.bin │ ├── query-cache.bin │ └── work-products.bin └── s-gvfwmugno5-1gy801r.lock*9 directories, 28 files我們看到cargo build執行后，項目下多出了好多目錄和文件。這些目錄和文件都是做什么的呢？我們挑選主要的來看一下。
Cargo的鎖定文件，用于記錄每個依賴項的確切版本號，以保證構建的可重復性。
這個示例中由于沒有使用第三方依賴，這個Cargo.lock文件中的內容不具典型性：
# This file is automatically @generated by Cargo.# It is not intended for manual editing.version = 3[[package]]name = "hello_world"version = "0.1.0"另外Cargo.lock文件完全由cargo自動管理，開發人員不需要也不應該對其進行手動修改。
存放構建輸出的目錄，用于存儲編譯后的目標文件和可執行文件。
用于標記target目錄為一個緩存目錄的文件。它的內容如下：
$cat CACHEDIR.TAG Signature: 8a477f597d28d172789f06886806bc55# This file is a cache directory tag created by cargo.# For information about cache directory tags see https://bford.info/cachedir/這是一個符合Cache Directory Tagging Specification[2]的Tag文件。
調試模式下的構建輸出目錄，存儲生成的可執行文件和相關文件。
增量編譯的目錄，用于存儲增量編譯過程中的臨時文件和緩存。
Rust編譯過程緩慢，這個對比Go簡直就是地下天上。在日常開發中，基于增量編譯的文件進行增量構建可以大幅縮短編譯時間。
編譯過程中生成的臨時構建文件的目錄。
存儲編譯生成的目標文件（.o 文件）和相關的依賴項。
調試模式下生成的可執行文件。
與hello_world相關的依賴關系信息的文件。
執行debug目錄下的hello_world將得到如下輸出：
$./target/debug/hello_world Hello, World!在Go中我們可以使用go run來直接編譯和運行Go源碼文件，cargo也提供了該功能，我們在項目根目錄下運行cargo run也可以編譯和執行hello_world：
$cargo run Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.05s Running `target/debug/hello_world`Hello, World!無論是cargo run還是cargo build，默認構建的都是debug版本的可執行程序，程序中包含大量符號信息和調試信息，并且其優化級別也不是很高。發布到生產環境的程序應該是release模式下的，通過--release參數，我們可以構建release版本的可執行程序：
$cargo build --release Compiling hello_world v0.1.0 (/Users/tonybai/Go/src/github.com/bigwhite/experiments/rust-guide-for-gopher/helloworld/cargo/hello_world) Finished release [optimized] target(s) in 1.06s構建后，target目錄下會多出一個release目錄，其下面的內容如下：
$tree -F target/release target/release├── build/├── deps/│ ├── hello_world-c41defdc625f9244*│ └── hello_world-c41defdc625f9244.d├── examples/├── hello_world*├── hello_world.d└── incremental/4 directories, 4 files相對于debug版本，release版本由于實時了大量優化，通常其構建時間會比debug版本要長。但構建出的release版本的size則要小很多。
無論是debug，還是release版，target下面都生成了許多中間文件，如果要清理文件并重頭構建，我們可以使用cargo clean命令將target徹底清除：
$cargo clean Removed 40 files, 2.1MiB total當然cargo clean也支持一些命令行參數，可以選擇清除哪些文件。
通過上面的例子，我們知道cargo new默認創建的binary類型的rust package，如果我們要創建library類型的rust package，我們需要向cargo new傳遞--lib選項。下面的命令創建一個名為foo的library類型的rust package：
$cargo new --lib foo Created library `foo` package我們看一下foo package下的目錄結構：
$tree -F foofoo├── Cargo.toml└── src/ └── lib.rs1 directory, 2 files和binary類不同的是，src目錄下不再是main.rs，而是lib.rs，它是library類package的入口：
//rust-guide-for-gopher/helloworld/cargo/foo/lib.rspub fn add(left: usize, right: usize) -> usize { left + right}#[cfg(test)]mod tests { use super::*; #[test] fn it_works() { let result = add(2, 2); assert_eq!(result, 4); }}lib.rs中只是一個library類package的入口模板，開發人員需要根據自己的需要對其進行調整。關于lib.rs中的內容，我們將在下一章講解Rust代碼組織時做細致說明，這里就不展開說了。
對于library類Rust package，我們同樣可以通過cargo build和cargo build --release構建，下面是執行構建后目錄文件情況：
$tree.├── Cargo.lock├── Cargo.toml├── src│ └── lib.rs└── target ├── CACHEDIR.TAG ├── debug │ ├── build │ ├── deps │ │ ├── foo-24c6d6228c521501.2k5t0f94hnorqpgh.rcgu.o │ │ ├── foo-24c6d6228c521501.d │ │ ├── libfoo-24c6d6228c521501.rlib │ │ └── libfoo-24c6d6228c521501.rmeta │ ├── examples │ ├── incremental │ │ └── foo-m2biu8poxl6i │ │ ├── s-gvg68shtlp-1oqrf4n-irxhgoe7rhwmtvj6jwexcu0h │ │ │ ├── 2k5t0f94hnorqpgh.o │ │ │ ├── dep-graph.bin │ │ │ ├── query-cache.bin │ │ │ └── work-products.bin │ │ └── s-gvg68shtlp-1oqrf4n.lock │ ├── libfoo.d │ └── libfoo.rlib └── release ├── build ├── deps │ ├── foo-9f2dd76beda509bd.d │ ├── libfoo-9f2dd76beda509bd.rlib │ └── libfoo-9f2dd76beda509bd.rmeta ├── examples ├── incremental ├── libfoo.d └── libfoo.rlib14 directories, 20 files我們看到，無論是debug還是release，cargo build構建的結果都是libfoo.rlib。.rlib文件是Rust的靜態庫文件，通常用于代碼的模塊化和重用，我們在后續章節講解中，會詳細說明如何使用這些構建出來的靜態庫。
本文介紹了如何使用Rust編寫"Hello, World"程序，并分別給出了rustc版和cargo版的hello, world程序版本。
在這個過程中，文章還介紹了Rust中的宏概念，并展示了如何使用println!宏來輸出文本。
之后，文章聚焦于使用Cargo構建的hello，world程序版本，介紹了cargo的構建、清理、debug和release版本的區別等，最后還提及了如何使用cargo創建library類的Rust package。
cargo貫穿Rust程序的整個生命周期，在后續的每一章中可能都會提及cargo。
本文鏈接：http://www.tebozhan.com/showinfo-26-92740-0.htmlGopher的Rust第一課：第一個Rust程序
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