第3章 - Hello World

嗨，朋友！我是长安。

上一章我们把开发环境搭建好了，现在终于可以写代码了！按照编程界的传统，我们的第一个程序当然是 "Hello, World!"。

别小看这个简单的程序，它会帮你理解 Rust 项目的基本结构。

🚀 创建第一个项目

打开终端，输入以下命令：

cargo new hello_world
cd hello_world

让我们看看 Cargo 为我们创建了什么：

hello_world/
├── Cargo.toml          # 项目配置文件
├── .gitignore          # Git 忽略文件
└── src/
    └── main.rs         # 主程序文件

长安说

cargo new 命令会自动帮你创建一个完整的 Rust 项目结构，甚至还初始化了 Git 仓库！是不是很贴心？

📝 理解 Cargo.toml

打开 Cargo.toml 文件，你会看到：

[package]
name = "hello_world"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[dependencies]

让我解释一下每一部分：

字段说明
name项目名称
version项目版本号
editionRust 版本（2021 是最新的稳定版）
dependencies项目依赖（目前是空的，后面会用到）

什么是 Edition？

Rust 每隔几年会发布一个新的 Edition（版次），引入一些向后兼容的改进。目前最新的是 2021 Edition。你不需要担心这个，使用最新版本就好。

📖 理解 main.rs

打开 src/main.rs 文件，你会看到：

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

就这么简单！让我们逐行解读：

第1行：fn main() {

fn main() {
  • fn 是 function（函数）的缩写，用来定义函数
  • main 是函数名，这是一个特殊的函数，是程序的入口
  • () 表示这个函数不接收任何参数
  • { 表示函数体的开始

长安说

main 函数就像是你家的大门，程序运行时会从这里开始执行。每个可执行的 Rust 程序都必须有一个 main 函数。

第2行：println!("Hello, world!");

println!("Hello, world!");
  • println! 是一个宏（macro），用来打印文本到控制台
  • 注意后面有个 !，这表示它是宏，不是普通函数
  • "Hello, world!" 是要打印的字符串
  • ; 是语句结束符，Rust 的每条语句都要以分号结尾

注意

println! 后面有个感叹号 !，一定不要忘记！有感叹号表示这是一个宏，没有感叹号的话编译器会报错。

第3行：}

}

这个大括号表示 main 函数的结束。

🏃 运行程序

在项目目录下，运行：

cargo run

你会看到：

   Compiling hello_world v0.1.0 (/path/to/hello_world)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.23s
     Running `target/debug/hello_world`
Hello, world!

让我们理解一下这个输出：

  1. Compiling...: Cargo 正在编译你的代码
  2. Finished...: 编译完成，生成了可执行文件
  3. Running...: Cargo 运行你的程序
  4. Hello, world!: 这是你的程序输出的内容

长安说

第一次运行可能需要几秒钟，因为 Rust 需要编译整个项目。之后如果代码没变，运行会快很多。

🔍 理解编译过程

Rust 是一门编译型语言，这意味着：

  1. 编写代码：你写的是 .rs 源文件
  2. 编译：Rust 编译器将源代码转换成机器码（可执行文件）
  3. 运行：直接运行生成的可执行文件

这和 Python、JavaScript 等解释型语言不同，后者是边运行边解释代码。

编译型语言的优点：

  • ✅ 运行速度快
  • ✅ 编译时就能发现很多错误
  • ✅ 生成的可执行文件可以独立运行，不需要安装 Rust

缺点：

  • ❌ 编译需要时间（但 Rust 的编译速度还不错）

🛠️ Cargo 的其他命令

只编译，不运行

cargo build

这会在 target/debug/ 目录下生成可执行文件，但不会运行它。

检查代码

cargo check

这个命令只检查代码能否编译，但不生成可执行文件，速度比 cargo build 快得多。写代码时可以经常用这个命令检查有没有错误。

编译优化版本

cargo build --release

这会生成优化后的版本，运行速度更快，但编译时间更长。生成的文件在 target/release/ 目录下。

长安说

开发时用 cargo run（默认是 debug 模式），发布时用 cargo build --release。

🎨 修改 Hello World

让我们试着修改一下程序，打印一些不同的内容。

打开 src/main.rs，修改成：

fn main() {
    println!("你好，世界！");
    println!("我叫长安");
    println!("这是我的第一个 Rust 程序！");
}

保存文件，然后运行：

cargo run

输出：

你好，世界！
我叫长安
这是我的第一个 Rust 程序！

长安说

println! 可以打印任何文本，包括中文、emoji 等。Rust 对 Unicode 的支持非常好！

📐 格式化输出

println! 还可以打印变量的值。试试这个：

fn main() {
    println!("我的名字是 {}", "长安");
    println!("我今年 {} 岁", 25);
    println!("我喜欢 {} 和 {}", "编程", "旅行");
}

运行后看到：

我的名字是 长安
我今年 25 岁
我喜欢 编程 和 旅行

{} 是一个占位符，会被后面的值替换。

注意

占位符的数量必须和后面提供的值的数量一致，否则会编译错误。

💡 常见错误和解决方法

错误1：忘记感叹号

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

错误信息：

error: expected `;`, found `(`

解决方法：改成 println!（加感叹号）

错误2：忘记分号

fn main() {
    println!("Hello, world!")  // ❌ 错误！缺少分号
}

错误信息：

error: expected `;`

解决方法：在行尾加上分号 ;

错误3：双引号不匹配

fn main() {
    println!("Hello, world!);  // ❌ 错误！缺少右引号
}

错误信息：

error: unterminated string literal

解决方法：确保字符串两边都有双引号

长安说

Rust 的编译器错误提示非常友好，它会明确告诉你哪里错了、为什么错了，甚至怎么改。遇到错误不要慌，仔细看错误信息！

💡 小结

在这一章，我们学会了：

  • 使用 cargo new 创建新项目
  • 理解 Rust 项目的基本结构（Cargo.toml 和 src/main.rs）
  • main 函数是程序的入口
  • 使用 println! 宏打印输出
  • 使用 cargo run 编译并运行程序
  • 理解编译型语言的工作方式
  • 使用占位符 {} 格式化输出

🚀 下一步

现在你已经会写简单的 Rust 程序了！但要写更复杂的程序，我们需要学习变量。

下一章，我们会学习如何在 Rust 中定义和使用变量，以及 Rust 独特的"不可变性"概念。

第4章 - 变量与可变性 →

💪 练习题

动手试试这些练习：

  1. 创建一个新项目 my_info，打印你的姓名、年龄和爱好
  2. 使用占位符 {} 打印一句话："我叫{名字}，我{年龄}岁了"
  3. 打印一个包含 emoji 的句子，比如 "我爱编程 💻"
  4. 试着故意写一个错误的代码（比如忘记分号），看看编译器的错误提示
答案示例
// 练习1 和 2
fn main() {
    println!("我叫 {}", "长安");
    println!("我 {} 岁了", 25);
    println!("我喜欢：");
    println!("  - 编程");
    println!("  - 旅行");
    println!("  - 阅读");
    
    // 练习3
    println!("我爱编程 💻");
    println!("今天天气真好 ☀️");
}
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Contributors: 王长安