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# 第一章 Rust初体验：开启系统编程新纪元
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## 1.1 Rust语言概览
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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。
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## 1.2 安装Rust工具链
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### 跨平台安装指南
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Rust提供了简单的一键安装脚本，支持Windows、macOS和Linux：
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```bash
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# 在终端中执行安装命令
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curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
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```
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安装过程包含：
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1. Rust编译器（rustc）
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2. 包管理器Cargo
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3. 工具链管理器rustup
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4. 标准库文档
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### 验证安装
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安装完成后，重启终端并运行：
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```bash
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rustc --version
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cargo --version
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rustup --version
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```
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正常输出类似：
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```
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rustc 1.78.0 (9b00956e5 2024-04-29)
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cargo 1.78.0 (54d8815d0 2024-03-26)
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rustup 1.27.2 (xxx)
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```
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## 1.3 第一个Rust程序：Hello, Rust!
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### 创建项目
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使用Cargo创建新项目：
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```bash
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cargo new hello_rust
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cd hello_rust
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```
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项目结构：
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```
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hello_rust/
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├── Cargo.toml # 项目配置和依赖声明
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└── src/
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└── main.rs # 程序入口文件
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```
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### 编写代码
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打开`src/main.rs`文件，输入：
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```rust
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fn main() {
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println!("Hello, Rust!");
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}
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```
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代码解析：
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- `fn main()`：程序入口函数
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- `println!`：宏调用（注意感叹号标识）
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- 行尾分号`;`：语句结束符
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### 运行程序
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在项目根目录执行：
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```bash
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cargo run
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```
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输出结果：
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```
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Compiling hello_rust v0.1.0 (/path/to/hello_rust)
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Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.58s
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Running `target/debug/hello_rust`
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Hello, Rust!
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```
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## 1.4 Cargo：Rust的瑞士军刀
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Cargo不仅是构建工具，还是包管理器和项目脚手架：
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| 命令 | 功能 | 示例 |
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|------|------|------|
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| `cargo new` | 创建新项目 | `cargo new project_name` |
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| `cargo build` | 编译项目 | `cargo build --release` |
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| `cargo run` | 编译并运行 | `cargo run` |
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| `cargo check` | 快速检查错误 | `cargo check` |
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| `cargo update` | 更新依赖 | `cargo update` |
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| `cargo doc` | 生成文档 | `cargo doc --open` |
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## 1.5 探索Rust文档生态系统
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### 官方文档门户
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[Rust官方文档](https://www.rust-lang.org/learn) 包含：
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- 《The Rust Programming Language》（"The Book"）
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- 《Rust by Example》
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- 《The Cargo Book》
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- 《The rustc Book》
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### 本地文档查看
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安装时自带的离线文档可通过命令打开：
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```bash
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rustup doc
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```
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### 标准库文档
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访问 [std](https://doc.rust-lang.org/std/) 或本地运行：
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```bash
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cargo doc --open --package std
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```
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### 第三方库文档
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在[Crates.io](https://crates.io)找到库后，文档通常位于：
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- 库的GitHub页面
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- [docs.rs](https://docs.rs)自动生成的文档
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### 文档注释示例
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Rust支持特殊的文档注释：
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```rust
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/// 计算两个数的和
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///
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/// # 示例
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///
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/// ```
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/// let result = add(2, 3);
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/// assert_eq!(result, 5);
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/// ```
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fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
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a + b
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}
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```
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生成文档：
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```bash
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cargo doc --open
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```
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## 1.6 开发环境配置建议
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### IDE选择
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- **VS Code** + rust-analyzer扩展
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- **IntelliJ IDEA** + Rust插件
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- **CLion**（专业Rust支持）
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### 实用工具
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1. `rustfmt`：自动格式化代码
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```bash
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cargo fmt
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```
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2. `clippy`：代码质量检查
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```bash
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cargo clippy
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```
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## 1.7 常见问题排错
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**Q：安装后无法识别rustc命令？**
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A：尝试重启终端或执行`source $HOME/.cargo/env`
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**Q：Cargo下载依赖慢？**
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A：配置国内镜像源（在`~/.cargo/config`添加）：
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```toml
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[source.crates-io]
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replace-with = 'ustc'
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[source.ustc]
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registry = "https://mirrors.ustc.edu.cn/crates.io-index"
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```
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**Q：Windows上编译失败？**
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A：可能需要安装Visual Studio Build Tools或MinGW
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## 1.8 本章小结
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本章完成了：
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- ✅ Rust开发环境搭建
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- ✅ 第一个Rust程序创建和运行
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- ✅ Cargo基础使用
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- ✅ Rust文档资源探索
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> "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。"
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**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。
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> 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。 |