Привет, мир!
Итак, когда Rust уже установлен можно приступать к написанию вашей первой программы. Общая традиция при изучении нового языка программирования - писать маленькую программу которая печатает в строке вывода "Hello, world!". Давайте сделаем тоже самое.
Обратите внимание: данная книга подразумевает, что читатель должен быть знаком с командной строкой. Однако, Rust не выдвигает каких-либо специальных требований к тому, как вы пишете и по какому принципу храните код своих программ. По этому, если вы предпочитаете использовать интегрированную среду разработки (IDE) взамен командной строки терминала, чувствуйте себя спокойно и пользуйтесь тем, чем вам удобно. Разные IDE имеют разный уровень поддержки Rust, по этому не забывайте проверять документацию к выбранной IDE. Однако, не так давно команда Rust сфокусировалась на задаче большей поддержки языка в разных IDE и однозначно сделала определённый прогресс в данном направлении!
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
Теперь создадим новый файл, в котором сохраним исходный код программы, назовём его main.rs. Заметьте, что файлы с кодом на языке программирования Rust всегда заканчиваются расширением .rs. В случае, если вы захотите использовать более одного слова в названии файла, используйте знак подчёркивания в качестве разделителя. Например, возможно использовать именование hello_world.rs, но не рекомендуется использовать вариант 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 обратно в окно терминала, чтобы скомпилировать и запустить нашу первую программу. На Linux или macOS для этого введите следующие команды:
$ rustc main.rs
$ ./main
Hello, world!
В Windows, введите команду .\main.exe вместо ./main:
> rustc main.rs
> .\main.exe
Hello, world!
Независимо от операционной системы, строка Hello, world! должна напечататься в окне вашего терминала. Если вы не увидели вывода, вернитесь в часть "Решение проблем" "Troubleshooting" раздела "Установка" для получения помощи.
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 в деталях, что происходит в программе “Hello, world!”. Вот первый кусок пазла:
fn main() { }
Эти строки определяют функцию в Rust. Функция main имеет специальный смысл: она всегда является первым кодом, который запускается в исполняемой программе на Rust. Первая строка объявляет функцию с именем main у которой нет параметров и она ничего не возвращает. Если бы тут были параметры, они были бы записаны внутри круглых скобок, ().
Также заметим, что тело функции обёрнуто в фигурные скобки {} (curly brackets). В Rust тело любой функции оборачивается в фигурные скобки. Хорошим стилем является размещение открывающей скобки в строке объявления функции, оставляя пробел между ними.
На момент написания этих строк инструмент, выполняющий автоматическое форматирование, называется rustfmt и находится ещё в разработке. Если вы хотите использовать стандартный стиль во всех Rust проектах, то rustfmt отформатирует код в нужном стиле. Команда Rust планирует в конечном счёте включить данный инструмент в стандартный дистрибутив Rust, подобно rustc компилятору. Так что в зависимости от того, когда вы читаете данную книгу, rustfmt уже может быть инсталлирован на ваш компьютер! Загляните в документацию для деталей.
Содержимое функции main:
#![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.
Первая, не столь заметная, - в стиле Rust для отступа используются четыре пробела, а не знак табуляции.
Во-вторых, println! вызывает макрос Rust. Если бы вместо этого он вызывал функцию, она вводилась бы как println (без !). Мы обсудим макросы Rust более подробно в главе 19. На данный момент вам просто нужно знать, что использование ! означает, что вы вызываете макрос вместо обычной функции, и что макросы не всегда следуют тем же правилам, что и функции.
Третья - вы видите строку "Hello, world!". Мы передаём эту строку как аргумент в макрос println! и, благодаря этому, строка выводится макросом на экран.
Четвёртая - в конце строки стоит точка с запятой (;), которая означает, что выражение закончилось и следующее выражение можно начинать опять. Большая часть строк в Rust коде заканчивается точкой с запятой.
Компиляция и выполнение кода являются отдельными шагами
Только что вы запустили вновь созданную программу, теперь изучим каждый шаг этого процесса.
Перед запуском программы, её необходимо скомпилировать компилятором Rust с помощью ввода команды rustc и передачи имени вашего файла с исходным кодом, например так:
$ rustc main.rs
Если вы знакомы с C или C++, то заметили, что это весьма похоже на вызов компиляции при помощи gcc или clang. После успешной компиляции, Rust выдаст двоичный исполняемый файл.
Для того, чтобы посмотреть на исполняемый файл на Linux, macOS и в PowerShell на Windows достаточно выполнить команду ls в командной строке. На Linux или macOS будет отображено два файла. В PowerShell на Windows, как и в Windows CMD - три файла.
$ ls
main main.rs
В CMD на Windows следует ввести следующие команды:
> dir /B %= the /B option says to only show the file names =%
main.exe
main.pdb
main.rs
В обоих случаях видно: файл исходного кода с расширением .rs, исполняемый двоичный файл (main.exe в Windows, но main на всех других платформах), а в случаем использования Windows, ещё и файл включающий отладочную информацию с расширением .pdb.
Отсюда мы можем запустить нашу программу (исполняемый двоичный файл) main или main.exe соответствующей командой для Windows или иных ОС:
$ ./main # для Linux
> .\main.exe # для Windows
Если main.rs был с текстом “Hello, world!”, то строка Hello, world будет напечатана в терминале.
Если вы знакомы с динамическими языками вроде Ruby, Python или JavaScript, то, возможно, вам не доводилось выполнять компиляцию и запуск программы отдельными шагами. Rust является "заранее скомпилированным" (ahead-of-time compiled) языком. Это означает, что можно скомпилировать программу и передать исполняемый файл ещё кому-то, и получатели смогут его запустить, не имея локально установленного Rust. А если вы отдаёте файл .rb, .py или .js, то получателям необходимо иметь установленную реализацию для Ruby, Python или JavaScript соответственно. Но в этих языках нужна только одна команда для компиляции и запуска программы. Что ж, всё является компромиссом в дизайне языков.
Простая компиляция с помощью rustc подходит только для простых программ, но по мере того, как ваши проекты становятся сложнее, вы захотите управлять всеми опциями и упростить обмен своим кодом с другими. Далее мы представим инструмент Cargo, который поможет в написании настоящих, а значит и более сложных, программ на Rust.