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https://rustup.rs/ 下载 rustup-init.exe：

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：

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 v0.1.0Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.50sRunning `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：

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：

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：

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：

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。