Rust学习笔记001：HELLOW WORLD + Cargo

Rust介绍

Rust（中文称为“锈”）是一种由Mozilla开发的系统编程语言，它着力于提供安全性、并发性和实用性。Rust的设计目标是消除程序出现的内存安全性问题，如空指针引用、数据竞争等。它通过在编译时进行严格的所有权和借用检查来实现这一目标，而不是依赖于垃圾回收机制。

以下是Rust的一些关键特点和概念：

1. 所有权系统（Ownership）： Rust引入了所有权的概念，通过所有权系统，确保在任何时刻只有一个部分的代码可以访问数据，从而避免了内存泄漏和悬挂指针等问题。

2. 借用和生命周期： Rust允许通过借用（borrowing）来访问数据，而不是直接拥有它。借用有严格的生命周期（lifetimes）概念，确保引用的有效性。

3. 模式匹配（Pattern Matching）： Rust支持强大的模式匹配语法，这使得代码更加清晰和可读，同时也提高了代码的表达力。

4. 零成本抽象（Zero-cost Abstractions）： Rust提供了高度抽象的功能，如泛型、trait等，但同时它能够在不引入运行时开销的情况下实现这些抽象。

5. 并发安全性： Rust在语言级别提供了并发安全性，避免了数据竞争和其他并发问题。它使用所有权和借用系统来保证多线程代码的安全性。

6. 无空指针： Rust在语言层面上消除了空指针引用问题，确保不会出现野指针和悬挂指针。

7. 高性能： Rust的设计注重性能，可以用于开发高性能的系统级应用和底层组件。

8. 社区支持： Rust拥有一个活跃的社区，提供丰富的文档、库和工具，帮助开发者更容易地学习和使用这门语言。

由于这些特性，Rust在一些领域取得了广泛的应用，包括系统编程、嵌入式系统、网络服务和操作系统等。它的设计理念使其成为一种强大的编程语言，适用于需要高性能和内存安全的应用场景。

Rust 特别擅长的领域

• 高性能 Web Service
• WebAssembly
• 命令行工具
• 网络编程
• 嵌入式设备
• 系统编程

Rust 的用户和案例

• Google:新操作系统 Fuschia，其中 Rust 代码量大约占30%
• Amazon:基于Linux开发的直接可以在裸机、虚机上运行容器的操作系统System76:纯Rust 开发了下一代安全操作系统 Redox
• 蚂蚁金服:库操作系统 Occlum
• 斯坦福和密根大学:嵌入式实时操作系统，应用于 Google 的加密产品·微软:正在使用 Rust 重写 Windows 系统中的一些低级组件。
• 微软:WinRT/Rust 项目
• Dropbox、Yelp、Coursera、LINE、Cloudflare、Atlassian、npm、Ceph、百度、华为、Sentry、Deno…
• Neural-Chat-7B-v3-1 是一个基于 Mistral-7B-v0.1 调整的模型，并在Open-Orca/SlimOrca开源数据集上进行了训练。该模型在2023年9月至10月间进行了训练。它融合了直接偏好优化（DPO）算法，凸显了其先进的微调和优化能力。
  我们将使用 Rust + Wasm 技术栈来开发和部署这个模型的应用程序。不需安装复杂的 Python 包或 C++ 工具链！
  如何在你自己的设备上运行 Neural-Chat-7B-v3-1如何为 Neural-Chat-7B-v3-1 创建与 OpenAI 兼容的 API 服务 具体教程见https://zhuanlan.zhihu.com/p/665968480

编译与运行 Rust 程序

。编译: rustc main.rs
。运行:

• Windows:. main.exe
• Linux/mac: ./main

编译和运行是单独的两步
。运行 Rust 程序之前必须先编译，命令为: rustc 源文件名-rustcmain.rs
。编译成功后，会生成一个二进制文件
-在Windows 上还会生成一个 .pdb 文件，里面包含调试信息。Rust 是 ahead-of-time 编译的语言

• 可以先编译程序，然后把可执行文件交给别人运行(无需安装 Rust)rustc 只适合简单的 Rust 程序…

开发工具

base

Windows

linux

• curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

IDE

。Visual Studio Code

• Rust 插件
  。Clion (Intelli ldea 系列)
• Rust 插件

Hello World

Rust 程序解剖

• 定义函数:fn main(){没有参数，没有返回
• main 函数很特别:它是每个 Rust 可执行程序最先运行的代码
• 打印文本; println!("Hello, world!");
• Rust的缩进是4个空格而不是 tab
• println! 是一个 Rust macro (宏)。如果是函数的话，就没有!
• “Hello World”是字符串，它是 println!的参数
• 这行代码以;结尾

Cargo创建构建项目

介绍

• Cargo 是 Rust 的构建系统和包管理工具- 构建代码、下载依赖的库、构建这些库。安装 Rust 的时候会安装 Cargo，使用cargo --version查看。
  

使用 Cargo 创建项目

• 创建项目: cargo new hello_cargo
  

。src/main.rs

• cargo 生成的 main.rs 在 src目录下
• 而 Cargo.toml在项目顶层下
• 源代码都应该在 src目录下
• 顶层目录可以放置:README、许可信息、配置文件和其它与程序源码无关的文件·如果创建项目时没有使用 cargo，也可以把项目转化为使用 cargo:把源代码文件移动到 src 下创建 Cargo.toml并填写相应的配置

构建命令

常见的数据类型

基本类型

类型	描述
i8, i16, i32, i64, i128	有符号整数
u8, u16, u32, u64, u128	无符号整数
isize, usize	与计算机架构相关的整数（通常用于索引和长度）
f32	单精度浮点数
f64	双精度浮点数
bool	布尔类型（true 或 false）
char	字符类型

复合类型

类型	描述
struct	结构体类型，用于创建自定义的数据结构
enum	枚举类型，允许创建具有多个变体的类型
array	具有固定大小的相同类型元素的数组 ,如果想让你的数据存放在 stack(栈)上而不是 heap(堆)上，或者想保证有固定数量的元素，这时使用数组更有好处。但是数组没有 Vector 灵活(以后再讲)。
tuple	元组类型，将多个不同或相同类型的值组合在一起
slice	数组切片类型，对数组的引用表示数组的一部分
&T	引用类型，对类型 T 的不可变引用
&mut T	引用类型，对类型 T 的可变引用
*const T	不可变指针
*mut T	可变指针
fn	函数类型

数组访问不能越界

• Rust数组访问不能越界（C和C++中如果使用如果你使用 operator[] 越界访问，程序会进入未定义行为的状态，可能导致程序崩溃或产生不可预测的结果。c++的vector的 at() 成员函数，提供边界检查。）