Язык программирования Rust

Привет, мир!

Теперь, когда вы установили Rust, пришло время написать свою первую программу на Rust. Традиционно при изучении нового языка принято писать небольшую программу, которая печатает на экране текст Hello, world!, поэтому мы сделаем то же самое!

Примечание: Эта книга предполагает наличие базового навыка работы с командной строкой. Rust не предъявляет особых требований к тому, каким инструментарием вы пользуетесь для редактирования или хранения вашего кода, поэтому если вы предпочитаете использовать интегрированную среду разработки (IDE) вместо командной строки, смело используйте вашу любимую IDE. Многие IDE сейчас в той или иной степени поддерживают Rust; подробности можно узнать из документации к IDE. Команда Rust сосредоточилась на обеспечении отличной поддержки IDE с помощью rust-analyzer. Более подробную информацию смотрите в Приложении D.

Создание папки проекта

Прежде всего начнём с создания директории, в которой будем сохранять наш код на языке Rust. На самом деле не важно, где сохранять наш код. Однако, для упражнений и проектов, обсуждаемых в данной книге, мы советуем создать директорию projects в вашем домашнем каталоге, там же и хранить в будущем код программ из книги.

Откройте терминал и введите следующие команды для того, чтобы создать директорию projects для хранения кода разных проектов, и, внутри неё, директорию hello_world для проекта “Hello, world!”.

Для Linux, macOS и PowerShell на Windows, введите:

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

Для Windows в CMD, введите:

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

Написание и запуск первой Rust программы

Затем создайте новый исходный файл и назовите его main.rs. Файлы Rust всегда заканчиваются расширением .rs. Если вы используете более одного слова в имени файла, принято разделять их символом подчёркивания. Например, используйте hello_world.rs вместо helloworld.rs.

Теперь откроем файл main.rs для редактирования и введём следующие строки кода:

Название файла: main.rs

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

Листинг 1-1: Программа, которая печатает Hello, world!

Сохраните файл и вернитесь в окно терминала в каталог ~/projects/hello_world. В Linux или macOS введите следующие команды для компиляции и запуска файла:

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

В Windows, введите команду .\main.exe вместо ./main:

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

Независимо от вашей операционной системы, строка Hello, world! должна быть выведена на терминал. Если вы не видите такого вывода, обратитесь к разделу "Устранение неполадок", чтобы узнать, как получить помощь.

Если напечаталось Hello, world!, то примите наши поздравления! Вы написали программу на Rust, что делает вас Rust программистом — добро пожаловать!

Анатомия программы на Rust

Давайте рассмотрим «Hello, world!» программу в деталях. Вот первая часть головоломки:

fn main() {

}

Эти строки определяют функцию с именем main. Функция main особенная: это всегда первый код, который запускается в каждой исполняемой программе Rust. Первая строка объявляет функцию с именем main, которая не имеет параметров и ничего не возвращает. Если бы были параметры, они бы заключались в круглые скобки ().

Тело функции заключено в {}. Rust требует фигурных скобок вокруг всех тел функций. Хороший стиль — поместить открывающую фигурную скобку на ту же строку, что и объявление функции, добавив между ними один пробел.

Примечание: Если хотите придерживаться стандартного стиля во всех проектах Rust, вы можете использовать инструмент автоматического форматирования под названием rustfmt для форматирования кода в определённом стиле (подробнее о rustfmt в Приложении D. Команда Rust включила этот инструмент в стандартный дистрибутив Rust, как rustc, поэтому он уже должен быть установлен на вашем компьютере!

Тело функции main содержит следующий код:

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

Эта строка делает всю работу в этой маленькой программе: печатает текст на экран. Можно заметить четыре важных детали.

Во-первых, стиль Rust предполагает отступ в четыре пробела, а не табуляцию.

Во-вторых, println! вызывается макрос Rust. Если бы вместо него была вызвана функция, она была бы набрана как println (без !). Более подробно мы обсудим макросы Rust в главе 19. Пока достаточно знать, что использование ! подразумевает вызов макроса вместо обычной функции, и что макросы не всегда подчиняются тем же правилам как функции.

В-третьих, вы видите строку "Hello, world!". Мы передаём её в качестве аргумента макросу println!, и она выводится на экран.

В-четвёртых, мы завершаем строку точкой с запятой (;), которая указывает на окончание этого выражения и возможность начала следующего. Большинство строк кода Rust заканчиваются точкой с запятой.

Компиляция и запуск - это отдельные шаги

Вы только что запустили впервые созданную программу, поэтому давайте рассмотрим каждый шаг этого процесса.

Перед запуском программы на Rust вы должны скомпилировать её с помощью компилятора Rust, введя команду rustc и передав ей имя вашего исходного файла, например:

$ rustc main.rs

Если у вас есть опыт работы с C или C++, вы заметите, что это похоже на gcc или clang. После успешной компиляции Rust выводит двоичный исполняемый файл.

В Linux, macOS и PowerShell в Windows вы можете увидеть исполняемый файл, введя команду ls в оболочке:

$ ls
main  main.rs

В Linux и macOS вы увидите два файла. При использовании PowerShell в Windows вы увидите такие же три файла, как и при использовании CMD. Используя CMD в Windows, введите следующее:

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

Это показывает исходный код файла с расширением .rs, исполняемый файл (main.exe на Windows, но main на всех других платформах) и, при использовании Windows, файл, содержащий отладочную информацию с расширением .pdb. Отсюда вы запускаете файлы main или main.exe, например:

$ ./main # для Linux
> .\main.exe # для Windows

Если ваш main.rs — это ваша программа «Hello, world!», эта строка выведет в терминал Hello, world!.

Если вы лучше знакомы с динамическими языками, такими как Ruby, Python или JavaScript, возможно, вы не привыкли компилировать и запускать программу как отдельные шаги. Rust — это предварительно скомпилированный язык, то есть вы можете скомпилировать программу и передать исполняемый файл кому-то другому, и он сможет запустить его даже без установленного Rust. Если вы даёте кому-то файл .rb , .py или .js, у него должна быть установлена реализация Ruby, Python или JavaScript (соответственно). Но в этих языках вам нужна только одна команда для компиляции и запуска вашей программы. В дизайне языков программирования всё — компромисс.

Компиляция с помощью rustc подходит для простых программ, но по мере роста вашего проекта вы захотите управлять всеми параметрами и упростить передачу кода. Далее мы познакомим вас с инструментом Cargo, который поможет вам писать программы из реального мира на Rust.