Rust 环境搭建

概述

本章将指导你在不同操作系统上安装和配置 Rust 开发环境，包括 Rust 编译器、Cargo 包管理器、开发工具和编辑器配置。

🛠️ 安装 Rust

官方安装方式（推荐）

Windows 系统

bash

# 方法 1：使用 rustup（推荐）
# 访问 https://rustup.rs/ 下载 rustup-init.exe
# 或者使用 PowerShell
Invoke-WebRequest -Uri "https://win.rustup.rs/" -OutFile "rustup-init.exe"
.\rustup-init.exe

# 方法 2：使用 Chocolatey
choco install rust

# 方法 3：使用 Scoop
scoop install rust

macOS 系统

bash

# 方法 1：使用 rustup（推荐）
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

# 方法 2：使用 Homebrew
brew install rust

# 重新加载环境变量
source ~/.bashrc
# 或者
source ~/.zshrc

Linux 系统

bash

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

# Arch Linux
sudo pacman -S rust

# CentOS/RHEL/Fedora
# 先安装 rustup，然后安装 Rust
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

# 添加到 PATH
echo 'source ~/.cargo/env' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

验证安装

bash

# 检查 Rust 版本
rustc --version
# 输出示例：rustc 1.75.0 (82e1608df 2023-12-21)

# 检查 Cargo 版本
cargo --version
# 输出示例：cargo 1.75.0 (1d8b05cdd 2023-11-20)

# 查看工具链信息
rustup show

🔧 Rustup 工具链管理

基本概念

rust

// Rust 工具链包含以下组件：
// - rustc: Rust 编译器
// - cargo: 包管理器和构建工具
// - rustfmt: 代码格式化工具
// - clippy: 代码检查工具
// - rust-docs: 本地文档

管理工具链

bash

# 查看已安装的工具链
rustup toolchain list

# 安装特定版本
rustup toolchain install stable
rustup toolchain install beta
rustup toolchain install nightly

# 设置默认工具链
rustup default stable

# 更新工具链
rustup update

# 安装组件
rustup component add clippy
rustup component add rustfmt
rustup component add rust-src

# 查看已安装组件
rustup component list --installed

目标平台管理

bash

# 查看支持的目标平台
rustup target list

# 添加交叉编译目标
rustup target add x86_64-pc-windows-gnu
rustup target add aarch64-apple-darwin
rustup target add wasm32-unknown-unknown

# 为特定目标编译
cargo build --target x86_64-pc-windows-gnu

📝 开发工具配置

Visual Studio Code（推荐）

json

// .vscode/settings.json
{
    "rust-analyzer.check.command": "clippy",
    "rust-analyzer.cargo.features": "all",
    "rust-analyzer.procMacro.enable": true,
    "rust-analyzer.imports.granularity.group": "module",
    "rust-analyzer.completion.addCallArgumentSnippets": true,
    "rust-analyzer.completion.addCallParenthesis": true,
    "editor.formatOnSave": true,
    "[rust]": {
        "editor.defaultFormatter": "rust-lang.rust-analyzer",
        "editor.tabSize": 4,
        "editor.insertSpaces": true
    }
}

必备扩展

bash

# VS Code 扩展列表
code --install-extension rust-lang.rust-analyzer
code --install-extension vadimcn.vscode-lldb
code --install-extension serayuzgur.crates
code --install-extension dustypomerleau.rust-syntax

IntelliJ IDEA / CLion

rust

// 安装 Rust 插件
// File -> Settings -> Plugins -> 搜索 "Rust"
// 安装 "Rust" 插件

// 配置 Rust 工具链
// File -> Settings -> Languages & Frameworks -> Rust
// Toolchain location: ~/.cargo/bin
// Standard library: ~/.rustup/toolchains/stable-x86_64-unknown-linux-gnu

Vim/Neovim 配置

vim

" ~/.vimrc 或 ~/.config/nvim/init.vim
" 安装 vim-plug 插件管理器

call plug#begin('~/.vim/plugged')
Plug 'rust-lang/rust.vim'
Plug 'neoclide/coc.nvim', {'branch': 'release'}
Plug 'dense-analysis/ale'
call plug#end()

" Rust 配置
let g:rustfmt_autosave = 1
let g:rust_clip_command = 'xclip -selection clipboard'

" CoC 配置
let g:coc_global_extensions = ['coc-rust-analyzer']

🚀 创建第一个项目

使用 Cargo 创建项目

bash

# 创建新的二进制项目
cargo new hello_rust
cd hello_rust

# 创建新的库项目
cargo new my_library --lib

# 查看项目结构
tree hello_rust

项目结构解析

rust

// hello_rust/
// ├── Cargo.toml    # 项目配置文件
// ├── src/          # 源代码目录
// │   └── main.rs   # 主程序文件
// └── target/       # 编译输出目录（生成后）

// Cargo.toml 示例
[package]
name = "hello_rust"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[dependencies]
serde = "1.0"
tokio = { version = "1.0", features = ["full"] }

[dev-dependencies]
assert_cmd = "2.0"

第一个 Rust 程序

rust

// src/main.rs
fn main() {
    println!("Hello, Rust!");
    
    // 变量和类型推断
    let name = "世界";
    let number = 42;
    
    println!("你好，{}! 幸运数字是 {}", name, number);
    
    // 可变变量
    let mut count = 0;
    count += 1;
    println!("计数器: {}", count);
    
    // 函数调用
    let result = add_numbers(10, 20);
    println!("10 + 20 = {}", result);
}

fn add_numbers(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b // 没有分号，表示返回值
}

运行和构建

bash

# 运行项目
cargo run

# 检查代码（不生成可执行文件）
cargo check

# 构建项目
cargo build

# 发布构建（优化版本）
cargo build --release

# 运行测试
cargo test

# 生成文档
cargo doc --open

🔍 开发工具介绍

Clippy - 代码检查工具

bash

# 安装 Clippy
rustup component add clippy

# 运行代码检查
cargo clippy

# 严格模式检查
cargo clippy -- -D warnings

rust

// Clippy 示例
fn inefficient_function() {
    let mut vec = Vec::new();
    for i in 0..10 {
        vec.push(i); // Clippy 建议：使用 (0..10).collect()
    }
    
    let s = "hello".to_string();
    if s == "hello" { // Clippy 建议：直接比较 &str
        println!("match!");
    }
}

// 改进后的代码
fn efficient_function() {
    let vec: Vec<i32> = (0..10).collect();
    
    let s = "hello";
    if s == "hello" {
        println!("match!");
    }
}

Rustfmt - 代码格式化

bash

# 安装 rustfmt
rustup component add rustfmt

# 格式化代码
cargo fmt

# 检查格式（不修改文件）
cargo fmt -- --check

toml

# rustfmt.toml 配置文件
max_width = 100
hard_tabs = false
tab_spaces = 4
newline_style = "Unix"
use_small_heuristics = "Default"
reorder_imports = true
reorder_modules = true
remove_nested_parens = true

Rust Analyzer - 语言服务器

rust

// rust-analyzer 提供的功能：
// 1. 智能补全
// 2. 错误检查
// 3. 类型提示
// 4. 重构工具
// 5. 代码导航

fn example_function() {
    let numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5];
    
    // rust-analyzer 会提供：
    // - numbers 的类型提示：Vec<i32>
    // - .iter() 方法的自动补全
    // - 错误诊断和修复建议
    let sum: i32 = numbers.iter().sum();
    println!("Sum: {}", sum);
}

🌐 配置代理和镜像

Cargo 镜像配置

toml

# ~/.cargo/config.toml
[source.crates-io]
registry = "https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
# 使用字节跳动镜像
replace-with = 'rsproxy-sparse'

[source.rsproxy]
registry = "https://rsproxy.cn/crates.io-index"

[source.rsproxy-sparse]
registry = "sparse+https://rsproxy.cn/index/"

[registries.rsproxy]
index = "https://rsproxy.cn/crates.io-index"

[net]
git-fetch-with-cli = true

中国大陆用户优化

bash

# 设置环境变量
export RUSTUP_DIST_SERVER="https://rsproxy.cn"
export RUSTUP_UPDATE_ROOT="https://rsproxy.cn/rustup"

# 或者在 ~/.bashrc 中添加
echo 'export RUSTUP_DIST_SERVER="https://rsproxy.cn"' >> ~/.bashrc
echo 'export RUSTUP_UPDATE_ROOT="https://rsproxy.cn/rustup"' >> ~/.bashrc

🧪 环境验证

完整的测试项目

rust

// src/main.rs
use std::collections::HashMap;

fn main() {
    println!("🦀 Rust 环境测试");
    
    // 测试基本语法
    test_basic_syntax();
    
    // 测试标准库
    test_standard_library();
    
    // 测试外部依赖（需要在 Cargo.toml 中添加）
    test_external_crate();
}

fn test_basic_syntax() {
    println!("\n✅ 基本语法测试");
    
    let message = "Hello, Rust!";
    let numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5];
    let sum: i32 = numbers.iter().sum();
    
    println!("消息: {}", message);
    println!("数组和: {}", sum);
}

fn test_standard_library() {
    println!("\n✅ 标准库测试");
    
    let mut map = HashMap::new();
    map.insert("language", "Rust");
    map.insert("type", "Systems Programming");
    
    for (key, value) in &map {
        println!("{}: {}", key, value);
    }
}

fn test_external_crate() {
    println!("\n✅ 外部依赖测试");
    // 如果添加了 serde 依赖，可以测试序列化
    println!("外部 crate 工作正常");
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    #[test]
    fn test_addition() {
        assert_eq!(2 + 2, 4);
    }
    
    #[test]
    fn test_string_operations() {
        let s = String::from("hello");
        assert_eq!(s.len(), 5);
    }
}

性能基准测试

toml

# Cargo.toml
[dev-dependencies]
criterion = "0.5"

[[bench]]
name = "my_benchmark"
harness = false

rust

// benches/my_benchmark.rs
use criterion::{black_box, criterion_group, criterion_main, Criterion};

fn fibonacci(n: u64) -> u64 {
    match n {
        0 => 1,
        1 => 1,
        n => fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2),
    }
}

fn criterion_benchmark(c: &mut Criterion) {
    c.bench_function("fib 20", |b| b.iter(|| fibonacci(black_box(20))));
}

criterion_group!(benches, criterion_benchmark);
criterion_main!(benches);

📝 本章小结

通过本章学习，你应该掌握了：

环境搭建

✅ 在不同平台安装 Rust
✅ 配置 rustup 工具链管理
✅ 设置开发工具和编辑器
✅ 配置 Cargo 镜像和代理

开发工具

✅ Cargo 项目管理
✅ Clippy 代码检查
✅ Rustfmt 代码格式化
✅ Rust Analyzer 语言服务

最佳实践

使用 rustup 管理工具链
配置编辑器插件提高效率
定期更新 Rust 版本
使用 Clippy 保证代码质量

继续学习：下一章 - Cargo 教程

Rust 环境搭建 ​

概述 ​

🛠️ 安装 Rust ​

官方安装方式（推荐） ​

Windows 系统 ​

macOS 系统 ​

Linux 系统 ​

验证安装 ​

🔧 Rustup 工具链管理 ​

基本概念 ​

管理工具链 ​

目标平台管理 ​

📝 开发工具配置 ​

Visual Studio Code（推荐） ​

必备扩展 ​

IntelliJ IDEA / CLion ​

Vim/Neovim 配置 ​

🚀 创建第一个项目 ​

使用 Cargo 创建项目 ​

项目结构解析 ​

第一个 Rust 程序 ​

运行和构建 ​

🔍 开发工具介绍 ​

Clippy - 代码检查工具 ​

Rustfmt - 代码格式化 ​

Rust Analyzer - 语言服务器 ​

🌐 配置代理和镜像 ​

Cargo 镜像配置 ​

中国大陆用户优化 ​

🧪 环境验证 ​

完整的测试项目 ​

性能基准测试 ​

📝 本章小结 ​

环境搭建 ​

开发工具 ​

最佳实践 ​

Rust 环境搭建

概述

🛠️ 安装 Rust

官方安装方式（推荐）

Windows 系统

macOS 系统

Linux 系统

验证安装

🔧 Rustup 工具链管理

基本概念

管理工具链

目标平台管理

📝 开发工具配置

Visual Studio Code（推荐）

必备扩展

IntelliJ IDEA / CLion

Vim/Neovim 配置

🚀 创建第一个项目

使用 Cargo 创建项目

项目结构解析

第一个 Rust 程序

运行和构建

🔍 开发工具介绍

Clippy - 代码检查工具

Rustfmt - 代码格式化

Rust Analyzer - 语言服务器

🌐 配置代理和镜像

Cargo 镜像配置

中国大陆用户优化

🧪 环境验证

完整的测试项目

性能基准测试

📝 本章小结

环境搭建

开发工具

最佳实践