从零开始学 Rust：环境搭建、基础语法到实战项目全流程

Rust 的核心优势在于它独特的所有权系统，近年来在开发者社区中获得了极高的关注度。它避免了传统 C/C++ 开发中常见的空指针、悬垂指针、数据竞争等问题。同时，Rust 的性能与 C++ 相当，本教程将从最基础的环境搭建开始，通过大量可直接运行的代码示例，帮助你快速入门 Rust 开发。

1. 环境搭建：5分钟完成 Rust 安装

想要去安装Rust，首先直接去到官网下载 rustup-init.exe：

null

因为我自己的电脑是MAC，需要打开终端，执行：

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

安装完成后，重启终端或执行：

source $HOME/.cargo/env

验证安装：

rustc --version cargo --version

配置国内镜像（可选，加速下载）

配置国内镜像源可以显著提升下载速度，从几 KB/s 提升到几 MB/s。编辑 ~/.cargo/config 文件（Windows 在 %USERPROFILE%\.cargo\config），添加：

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

2. Hello World：第一个 Rust 程序

创建一个文件 hello.rs：

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

编译并运行：

rustc hello.rs ./hello # Windows 上是 hello.exe

输出：

null

解释：

• fn main() 是程序入口
• println! 是一个宏（注意感叹号），用于打印并换行
• Rust 不需要分号结尾（但习惯上会加）

3. Cargo 工具链：Rust 的项目管理神器

创建新项目

cargo new my_project cd my_project

这会生成如下结构：

my_project/ ├── Cargo.toml # 项目配置文件 └── src/ └── main.rs # 源代码

查看 Cargo.toml

[package] name = "my_project" version = "0.1.0" edition = "2021" [dependencies] # 这里添加依赖包

[package] 部分：定义包的元数据

name：项目名称，也是编译后可执行文件的名称。必须由字母、数字、下划线、连字符组成，不能包含空格version：版本号，遵循语义化版本规范（SemVer）。格式是 主版本.次版本.补丁版本edition：Rust 版本。Rust 每三年发布一个 edition，包含一些语言层面的变化。目前有 2015、2018、2021 三个 edition，推荐使用最新的 2021

[dependencies] 部分：声明项目依赖的外部库（crate）。目前是空的，我们马上会添加一些依赖。

运行项目

cargo run

输出：

Compiling my_project v0.1.0 Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.50s Running `target/debug/my_project` Hello, world!

常用 Cargo 命令

cargo new <项目名> # 创建新项目 cargo build # 编译项目（debug 模式） cargo build --release # 编译项目（release 模式，优化） cargo run # 编译并运行 cargo check # 快速检查代码是否能编译（不生成可执行文件） cargo test # 运行测试 cargo doc --open # 生成并打开文档

4. 基础语法速通：变量、函数、控制流

变量与可变性

创建 src/main.rs：

fn main() { // 默认不可变 let x = 5; println!("x = {}", x); // 需要加 mut 才能修改 let mut y = 10; println!("y = {}", y); y = 20; println!("y changed to {}", y); // 常量必须标注类型 const MAX_POINTS: u32 = 100_000; println!("MAX_POINTS = {}", MAX_POINTS); }

运行 cargo run，输出：

null

数据类型

fn main() { // 整数类型 let a: i32 = 42; // 有符号 32 位 let b: u64 = 100; // 无符号 64 位 // 浮点数 let c: f64 = 3.14; // 布尔值 let is_rust_fun: bool = true; // 字符（4字节，支持 Unicode） let emoji: char = '😀'; // 字符串 let s: &str = "Hello"; // 字符串切片（不可变） let s2: String = String::from("World"); // 可增长字符串 println!("{} {} {} {} {} {}", a, b, c, is_rust_fun, emoji, s); }

运行输出：

null

函数

fn main() { let result = add(5, 3); println!("5 + 3 = {}", result); greet("Alice"); } // 函数参数必须指定类型 fn add(x: i32, y: i32) -> i32 { x + y // 最后一行不加分号表示返回值 } fn greet(name: &str) { println!("Hello, {}!", name); }

运行输出：

null

控制流

fn main() { // if 表达式 let number = 6; if number % 2 == 0 { println!("{} is even", number); } else { println!("{} is odd", number); } // if 可以作为表达式 let result = if number > 5 { "big" } else { "small" }; println!("Number is {}", result); // loop 循环 let mut count = 0; loop { count += 1; if count == 3 { break; } println!("count = {}", count); } // while 循环 let mut n = 3; while n > 0 { println!("{}!", n); n -= 1; } // for 循环 for i in 1..4 { // 1, 2, 3（不包含4） println!("i = {}", i); } // 遍历数组 let arr = [10, 20, 30]; for element in arr.iter() { println!("element = {}", element); } }

运行输出：

null

文档注释支持 Markdown 语法，运行 cargo doc --open 可以生成漂亮的 HTML 文档。那我们现在已经掌握了 Rust 的基础语法。

5. 实战项目：构建一个简单的 Web API

创建项目

cargo new web_server cd web_server

添加依赖

编辑 Cargo.toml，添加：

[dependencies] actix-web = "4" serde = { version = "1.0", features = ["derive"] }

编写代码

替换 src/main.rs：

use actix_web::{get, post, web, App, HttpResponse, HttpServer, Responder}; use serde::{Deserialize, Serialize}; // 定义数据结构 #[derive(Serialize, Deserialize)] struct User { name: String, age: u32, } // GET 请求：返回首页 #[get("/")] async fn index() -> impl Responder { HttpResponse::Ok().body("Welcome to Rust Web Server!") } // GET 请求：返回用户信息 #[get("/user/{id}")] async fn get_user(id: web::Path<u32>) -> impl Responder { let user = User { name: format!("User {}", id), age: 25, }; HttpResponse::Ok().json(user) } // POST 请求：接收 JSON 数据 #[post("/user")] async fn create_user(user: web::Json<User>) -> impl Responder { println!("Received user: {} (age: {})", user.name, user.age); HttpResponse::Created().json(user.0) } #[actix_web::main] async fn main() -> std::io::Result<()> { println!("Server running at http://127.0.0.1:8080"); HttpServer::new(|| { App::new() .service(index) .service(get_user) .service(create_user) }) .bind(("127.0.0.1", 8080))? .run() .await }

运行服务器

cargo run

看到输出：

Server running at http://127.0.0.1:8080

测试 API

测试首页（浏览器访问）：

http://127.0.0.1:8080/

返回：

Welcome to Rust Web Server!

测试获取用户（浏览器或 curl）：

curl http://127.0.0.1:8080/user/123

返回：

{"name":"User 123","age":25}

测试创建用户（使用 curl）：

curl -X POST http://127.0.0.1:8080/user \ -H "Content-Type: application/json" \ -d '{"name":"Bob","age":28}'

返回：

{"name":"Bob","age":28}

服务器终端会打印：

Received user: Bob (age: 28)

6. 常见问题解答

Q1: 编译速度慢怎么办？

方案一：使用 cargo check 快速检查

cargo check # 只检查语法，不生成可执行文件

方案二：启用增量编译（默认已开启）

检查 Cargo.toml 中是否有：

[profile.dev] incremental = true

方案三：使用 sccache 缓存编译结果

cargo install sccache export RUSTC_WRAPPER=sccache

Q2: 依赖下载失败？

使用国内镜像源（前面已介绍），或者临时使用代理：

# Linux/macOS export https_proxy=http://127.0.0.1:7890 # Windows (PowerShell) $env:https_proxy="http://127.0.0.1:7890"

Q3: 如何调试程序？

使用 println! 调试（最简单）：

fn main() { let x = 5; println!("x = {:?}", x); // {:?} 用于调试输出 }

使用 dbg! 宏：

fn main() { let x = 5; dbg!(x); // 打印变量及其值，并返回所有权 }

使用 VSCode + rust-analyzer：

1. 安装 VSCode
2. 安装 rust-analyzer 扩展
3. 安装 CodeLLDB 扩展
4. F5 启动调试

Q4: 如何组织大型项目？

模块化示例：

项目结构：

my_project/ ├── Cargo.toml └── src/ ├── main.rs ├── lib.rs └── models/ └── user.rs

src/models/user.rs：

pub struct User { pub name: String, pub age: u32, } impl User { pub fn new(name: String, age: u32) -> Self { User { name, age } } }

src/lib.rs：

pub mod models;

src/main.rs：

use my_project::models::user::User; fn main() { let user = User::new(String::from("Alice"), 30); println!("User: {}", user.name); }

总结

现在就开始你的 Rust 之旅吧！记住，每个代码示例都可以直接运行，遇到问题就动手试试，实践是最好的老师。