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第一章 Rust初体验：开启系统编程新纪元

1.1 Rust语言概览

Rust是一门专注于安全、并发和性能的现代系统编程语言。由Mozilla研究院开发，自2015年稳定版发布以来，迅速成为开发者最喜爱的语言之一。其独特的所有权系统在编译期消除内存错误，零成本抽象提供C/C++级别的性能，而现代化的工具链则让开发体验异常流畅。

1.2 安装Rust工具链

跨平台安装指南

Rust提供了简单的一键安装脚本，支持Windows、macOS和Linux：

# 在终端中执行安装命令
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

安装过程包含：

Rust编译器（rustc）
包管理器Cargo
工具链管理器rustup
标准库文档

验证安装

安装完成后，重启终端并运行：

rustc --version
cargo --version
rustup --version

正常输出类似：

rustc 1.78.0 (9b00956e5 2024-04-29)
cargo 1.78.0 (54d8815d0 2024-03-26)
rustup 1.27.2 (xxx)

1.3 第一个Rust程序：Hello, Rust!

创建项目

使用Cargo创建新项目：

cargo new hello_rust
cd hello_rust

项目结构：

hello_rust/
├── Cargo.toml    # 项目配置和依赖声明
└── src/
    └── main.rs   # 程序入口文件

编写代码

打开src/main.rs文件，输入：

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

代码解析：

fn main()：程序入口函数
println!：宏调用（注意感叹号标识）
行尾分号;：语句结束符

运行程序

在项目根目录执行：

cargo run

输出结果：

   Compiling hello_rust v0.1.0 (/path/to/hello_rust)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.58s
     Running `target/debug/hello_rust`
Hello, Rust!

1.4 Cargo：Rust的瑞士军刀

Cargo不仅是构建工具，还是包管理器和项目脚手架：

命令	功能	示例
`cargo new`	创建新项目	`cargo new project_name`
`cargo build`	编译项目	`cargo build --release`
`cargo run`	编译并运行	`cargo run`
`cargo check`	快速检查错误	`cargo check`
`cargo update`	更新依赖	`cargo update`
`cargo doc`	生成文档	`cargo doc --open`

1.5 探索Rust文档生态系统

官方文档门户

Rust官方文档包含：

《The Rust Programming Language》（"The Book"）
《Rust by Example》
《The Cargo Book》
《The rustc Book》

本地文档查看

安装时自带的离线文档可通过命令打开：

rustup doc

标准库文档

访问 std 或本地运行：

cargo doc --open --package std

第三方库文档

在Crates.io找到库后，文档通常位于：

库的GitHub页面
docs.rs自动生成的文档

文档注释示例

Rust支持特殊的文档注释：

/// 计算两个数的和
///
/// # 示例
///
/// ```
/// let result = add(2, 3);
/// assert_eq!(result, 5);
/// ```
fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b
}

生成文档：

cargo doc --open

1.6 开发环境配置建议

IDE选择

VS Code + rust-analyzer扩展
IntelliJ IDEA + Rust插件
CLion（专业Rust支持）

实用工具

rustfmt：自动格式化代码
```
cargo fmt
```
clippy：代码质量检查
```
cargo clippy
```

1.7 常见问题排错

Q：安装后无法识别rustc命令？ A：尝试重启终端或执行source $HOME/.cargo/env

Q：Cargo下载依赖慢？ A：配置国内镜像源（在~/.cargo/config添加）：

[source.crates-io]
replace-with = 'ustc'

[source.ustc]
registry = "https://mirrors.ustc.edu.cn/crates.io-index"

Q：Windows上编译失败？ A：可能需要安装Visual Studio Build Tools或MinGW

1.8 本章小结

本章完成了：

✅ Rust开发环境搭建
✅ 第一个Rust程序创建和运行
✅ Cargo基础使用
✅ Rust文档资源探索

"任何伟大的旅程都始于第一步。通过Hello, Rust!，你已踏入系统编程的新世界。"

下一章预告：深入Rust语言核心——所有权系统与基本数据类型，掌握Rust独特的内存管理哲学。

环境信息：本书示例基于Rust 1.78稳定版编写，所有代码均通过cargo 1.78测试验证。

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