【Rust 精进之路之第2篇-初体验】安装、配置与 Hello Cargo：踏出 Rust 开发第一步

系列： Rust 精进之路：构建可靠、高效软件的底层逻辑
**作者：**码觉客
发布日期： 2025-04-20

引言：磨刀不误砍柴工，装备先行！

在上一篇文章中，我们一起探索了 Rust 诞生的缘由，理解了它为何能承诺给我们一个既安全又高性能的编程世界。相信你已经对 Rust 的潜力充满了期待，迫不及待想要亲手敲下第一行 Rust 代码了吧？

别急，正所谓“磨刀不误砍柴工”。在正式开始我们的 Rust 编程之旅前，我们需要先准备好一套称手的“兵器”——也就是安装 Rust 开发环境，并配置好能让我们事半功倍的编辑器。这一步至关重要，一个顺畅的开发环境能极大提升我们学习和开发的幸福感。

这篇文章，就是你的“新手装备指南”。我们将手把手带你完成 Rust 的安装，推荐并配置一个强大的代码编辑器，然后创建并运行你的第一个 Rust 程序——经典的 “Hello, world!”。更重要的是，我们还会认识 Rust 生态系统的“大管家”——Cargo，它是你未来项目中不可或缺的得力助手。

准备好了吗？让我们一起动手，为探索 Rust 的奇妙世界打下坚实的基础！

一、神兵利器：安装 Rust 工具链管理器 `rustup`

安装 Rust 的方式有很多种，但官方强烈推荐使用 rustup 这个工具。把它想象成你的 Rust “武器库管理员”，它不仅能帮你轻松安装 Rust 编译器 (rustc)、包管理器 (cargo)、标准库等核心组件，还能让你方便地管理不同的 Rust 版本（比如稳定版、测试版、开发版），以及安装额外的工具链组件（比如用于交叉编译的目标平台支持）。

为什么一定要用 rustup？

省心省力： 一条命令搞定所有核心工具的安装和配置。
版本管理： 轻松切换和更新 Rust 版本，保持与时俱进。
组件管理： 按需安装额外的编译目标或工具（如 clippy 代码检查器、rustfmt 格式化工具）。
跨平台一致性： 无论你在 Windows, macOS, 还是 Linux 上，安装和管理方式都基本一致。

安装步骤：

打开你的终端（Terminal）或命令提示符（Command Prompt）。
访问 Rust 官方网站的安装页面： https://www.rust-lang.org/tools/install
复制并执行页面上提供的安装命令。
- 对于 macOS 和 Linux 用户，通常是类似这样的命令 (请以官网为准)：
```
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
```
- 对于 Windows 用户，官网会提供一个 .exe 下载链接，下载后运行即可。安装过程中，通常会推荐你安装 Visual Studio C++ build tools，这是编译 Rust 代码所必需的，请按照提示进行安装。
按照安装程序的提示进行操作。 通常直接选择默认选项（选项 1）即可。安装程序会自动配置好你的系统环境变量（PATH）。
安装完成后，根据提示重新打开一个新的终端窗口，或者运行提示中的命令来使环境变量生效。
验证安装： 在新的终端窗口中输入以下命令：
```
rustc --version
cargo --version
```
如果能看到类似 rustc x.y.z (hash date) 和 cargo x.y.z (hash date) 的输出（版本号可能不同），如下图所示，那么恭喜你，Rust 环境已经成功安装！

小提示：

rustup 会默认安装 stable（稳定）版本的 Rust。对于学习和大多数开发来说，稳定版是最佳选择。
以后想更新 Rust 到最新稳定版，只需在终端运行 rustup update 即可。

二、利刃出鞘：配置你的代码编辑器 (VS Code + rust-analyzer)

有了 Rust 工具链，我们还需要一个强大的代码编辑器来提升编码体验。虽然理论上你可以用任何文本编辑器写 Rust 代码，但一个配置了良好 Rust 支持的现代编辑器能提供语法高亮、代码补全、实时错误检查、代码跳转、重构等诸多便利功能，极大提高你的开发效率和代码质量。

目前，Visual Studio Code (VS Code) 配合 rust-analyzer 扩展是 Rust 社区最流行、也是官方推荐的组合。

为什么推荐这个组合？

VS Code: 免费、开源、跨平台，拥有庞大的扩展生态系统。
rust-analyzer: 由 Rust 官方团队维护，提供极其快速和准确的代码分析、补全、错误提示、类型推断显示、代码跳转、重构支持等。它能让你在写代码的时候就感受到 Rust 编译器的“实时反馈”。

配置步骤：

安装 VS Code: 如果你还没有安装，请前往 VS Code 官网 (https://code.visualstudio.com/) 下载并安装适合你操作系统的版本。
安装 rust-analyzer 扩展:
- 打开 VS Code。
- 点击侧边栏的“扩展”图标（像四个方块的那个）。
- 在搜索框中输入 rust-analyzer。
- 找到官方发布的 rust-analyzer 扩展 (通常是第一个，发布者显示为 rust-lang)。
- 点击“安装”按钮。

安装完成后，rust-analyzer 会在后台自动工作。当你打开 Rust 项目（.rs 文件）时，它就会开始分析代码，并提供各种智能提示。你马上就能体验到它的强大之处！

注意： 如果你之前安装过其他的 Rust 扩展（比如旧的 RustyCode），建议禁用或卸载它们，以避免冲突。

三、开工大吉：你的第一个 Rust 项目 “Hello, world!” 与 Cargo 初识

装备齐全，是时候建造我们的第一个“作品”了！在 Rust 的世界里，我们不推荐直接创建一个孤零零的 .rs 文件然后用 rustc 手动编译。标准的做法是使用 Rust 的构建系统和包管理器——Cargo 来创建和管理项目。

Cargo 是什么？ 把它想象成你项目的“总工程师”兼“后勤部长”。它负责：

创建项目骨架： 一条命令生成标准的项目目录结构。
构建代码： 调用 rustc 编译器将你的源代码编译成可执行文件或库。
管理依赖： 帮你下载并链接项目所需的第三方库（称为 “crates”）。
运行项目： 方便地编译并执行你的程序。
运行测试： 集成测试框架，方便你编写和运行测试用例。
发布库： 将你写的库发布到 Rust 的中央仓库 crates.io，供他人使用。
还有更多…

总之，Cargo 是 Rust 开发体验的核心部分，它极大地简化了项目的构建、管理和协作。

创建你的第一个项目：

打开终端。
cd 到你希望存放代码的目录下。
运行以下命令来创建一个名为 hello_rust 的新项目：
```
cargo new hello_rust
```
Cargo 会自动为你生成一个目录结构：
```
hello_rust/
├── Cargo.toml  # 项目的配置文件（清单文件）
└── src/        # 源代码目录
    └── main.rs # 主程序入口文件
```
- Cargo.toml: 这是 Cargo 的清单 (Manifest) 文件，采用 TOML 格式。它包含了项目的元数据（如项目名称、版本、作者）和依赖列表。现在你可以打开看看，内容很简单，后面我们会详细了解它。把它想象成项目的“身份证”和“配方单”。
- src/main.rs: 这是项目的源代码根文件。对于一个可执行程序（像我们这个），main.rs 是程序的入口点。
进入项目目录：
```
cd hello_rust
```
用 VS Code 打开这个项目：
在终端里输入 code . (注意有个点，表示当前目录) 并回车，VS Code 就会打开 hello_rust 这个文件夹。

查看 src/main.rs 文件：
打开 src/main.rs，你会看到 Cargo 已经为我们生成了经典的代码：

// main 函数是每个可执行 Rust 程序的入口点
fn main() {
    // println! 是一个宏 (macro)，用于将文本打印到控制台
    // 注意有个感叹号 "!"，这表明它是一个宏调用，而不是普通的函数调用
    // 我们后面会详细学习宏
    println!("Hello, world!");
}

是不是很简单？fn main() 定义了一个名为 main 的函数，它是程序的起点。println!("Hello, world!"); 这行代码调用了 println! 宏，把字符串 “Hello, world!” 输出到屏幕上。

运行你的第一个程序：

现在，激动人心的时刻到了！我们有三种常用的方式来编译和运行这个程序，都在终端的 hello_rust 目录下执行：

cargo build：只编译，不运行
```
cargo build
```
Cargo 会调用 rustc 编译器，将 src/main.rs 编译成可执行文件。
- 编译成功后，你会在项目根目录下发现一个 target 目录。编译产物默认放在 target/debug/ 目录下（因为是调试构建）。你可以找到一个名为 hello_rust (或 hello_rust.exe 在 Windows 上) 的可执行文件。
- 你可以直接运行这个文件：在 Linux/macOS 上是 ./target/debug/hello_rust，在 Windows 上是 .\target\debug\hello_rust.exe。你会看到输出 “Hello, world!”。
- cargo build 适合只需要编译检查或者想手动运行产物的场景。
cargo run：编译并立即运行
```
cargo run
```
这是开发中最常用的命令。它会先执行 cargo build 的过程（如果代码有改动或尚未编译），然后立即运行生成的可执行文件。你会直接在终端看到 “Hello, world!” 的输出。一步到位，非常方便。
cargo check：快速检查代码，不生成可执行文件
```
cargo check
```
这个命令非常有用！它会快速检查你的代码，确保它能够通过编译器的语法和类型检查，但它不会花费时间去实际生成可执行文件。
- 优点： 速度比 cargo build 或 cargo run 快得多！
- 用途： 在你编码过程中，可以频繁运行 cargo check 来快速验证代码的正确性，获得即时反馈，就像代码的“拼写检查”一样。

恭喜你！你已经成功安装了 Rust 环境，配置了编辑器，并使用 Cargo 创建、编译、运行了你的第一个 Rust 程序！

四、初窥门径：Cargo 的冰山一角

我们今天只是简单接触了 cargo new, build, run, check 这几个基本命令，但这仅仅是 Cargo 强大功能的冰山一角。在后续的学习中，我们会逐渐解锁 Cargo 的更多技能，比如：

添加和管理第三方库依赖（dependencies）
运行单元测试和集成测试（cargo test）
生成文档（cargo doc）
构建发布版本（cargo build --release）
将你的库发布到 crates.io（cargo publish）

可以说，掌握 Cargo 是成为一名合格 Rust 开发者的必经之路。

五、常见问题解答 (FAQ)

Q1: 我可以不用 rustup，直接去官网下载安装包吗？
- A: 技术上可以，但强烈不推荐。rustup 提供了无缝的版本管理和组件管理能力，这对于长期开发和跟进 Rust 的快速迭代至关重要。使用 rustup 是社区的最佳实践。
Q2: 我不喜欢 VS Code，可以用其他编辑器吗？
- A: 当然可以！很多流行的编辑器都有不错的 Rust 支持，例如：IntelliJ IDEA (配合 Rust 插件), Sublime Text, Vim/Neovim (配合相应插件), Emacs 等。关键是确保你使用的插件提供了良好的 rust-analyzer 集成或类似的代码分析能力。
Q3: cargo build 和 cargo run 有什么本质区别？
- A: cargo build 只负责编译源代码生成目标文件（比如可执行文件），然后就结束了。cargo run 则是在 build 的基础上，额外帮你把生成的可执行文件运行起来。你可以认为 cargo run = cargo build + run a.out (简化理解)。
Q4: 为什么 println! 后面有个感叹号 !？
- A: 这是 Rust 中 宏 (Macro) 调用的标志。宏有点像“代码的代码”，它能在编译时生成或转换代码。println! 是一个非常常用的宏，用于输出信息到控制台。我们后面会有专门的章节深入学习宏，现在你只需要知道带 ! 的通常是宏调用，用法和函数类似即可。