今天，我想和大家分享我對 Rust 中的包（packages）、模塊（modules）和箱（crates）的理解。Rust 的組織系統(tǒng)一開始讓我覺得很難掌握，但經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，我終于逐漸理清了它們的關(guān)系。
讓我們從基礎(chǔ)開始，逐步深入！
箱（Crates）
箱（crate）是 Rust 程序的最小單元。例如，下面這段代碼就是一個(gè)簡單的 crate：
fn main() {
println!("I am a crate.");
}
在 Rust 中，一個(gè)重要的概念是 crate 根（crate root）。crate 根是編譯器構(gòu)建程序的起點(diǎn)。在上面的例子中，無論我們將文件命名為 something.rs 還是其他名字，這個(gè)文件都會被視為 crate 根。
Rust 中有兩種類型的 crate：二進(jìn)制 crate 和 庫 crate。
- 二進(jìn)制 crate 是獨(dú)立的可執(zhí)行文件，包含一個(gè)
main 函數(shù)，可以直接運(yùn)行。 - 庫 crate 是一組功能的集合，供其他 crate 使用。它沒有
main 函數(shù)，無法獨(dú)立運(yùn)行。
在組織 Rust 程序時(shí)，一個(gè)常見的方式是將程序拆分為一個(gè)二進(jìn)制 crate 和一個(gè)庫 crate。二進(jìn)制 crate（通常命名為 main.rs）包含可執(zhí)行文件，而庫 crate 則存儲可復(fù)用的功能。二進(jìn)制 crate 可以通過導(dǎo)入庫 crate 的類型、方法等來使用它的功能。
包（Packages）
包（package）是一個(gè)或多個(gè) crate 的集合，它們協(xié)同工作以提供某種功能。每個(gè)包都包含一個(gè) Cargo.toml 文件，用于告訴 Rust 編譯器如何構(gòu)建其中的 crate。
- 一個(gè)包可以包含多個(gè)二進(jìn)制 crate，但只能包含一個(gè)庫 crate。
- 至少，一個(gè)包必須包含一個(gè) crate（無論是二進(jìn)制還是庫）。
項(xiàng)目根目錄下的 Cargo.toml 文件定義了一個(gè)包的存在。默認(rèn)情況下，Cargo 會假定 src/main.rs 是二進(jìn)制 crate 的根，而 src/lib.rs 是庫 crate 的根。包的名稱默認(rèn)與二進(jìn)制或庫 crate 的名稱一致，但可以在 Cargo.toml 中自定義。例如：
[[bin]]
name = "fun-with-nom"
path = "src/bin/httpd.rs"
[lib]
name = "fun_with_nom_lib"
path = "src/lib/lib.rs"
在組織 Rust 項(xiàng)目時(shí)，我發(fā)現(xiàn)將初始化和啟動邏輯放在一個(gè)二進(jìn)制 crate 中，而將核心功能放在一個(gè)庫 crate 中非常有用。對于小型項(xiàng)目，這種結(jié)構(gòu)可能顯得繁瑣，但對于大型代碼庫（例如 API），這種模塊化的結(jié)構(gòu)可以顯著提高代碼的可維護(hù)性。遵循這種結(jié)構(gòu)讓我在回顧舊項(xiàng)目時(shí)省了不少麻煩。
模塊（Modules）
crate 可以進(jìn)一步劃分為模塊（module），模塊可以存在于單個(gè)文件中，也可以分布在多個(gè)文件中。模塊的主要作用有兩個(gè)：
- 組織代碼：將相關(guān)代碼分組為易于管理的單元。
- 控制可見性：模塊中的代碼默認(rèn)是私有的，除非顯式聲明為公共（public）。
雖然可以將所有模塊定義在一個(gè)文件中，但這種方式很快會變得難以管理。因此，將模塊組織到單獨(dú)的文件中是一種更好的做法，便于導(dǎo)航和維護(hù)。
路徑（Paths）
Rust 編譯器使用路徑（path）來定位代碼。路徑類似于 Windows、Linux 或 macOS 中的文件系統(tǒng)路徑，分為兩種形式：
- 絕對路徑：從 crate 根開始。對于外部 crate，路徑以 crate 名稱開頭；對于當(dāng)前 crate 的代碼，路徑以
crate 關(guān)鍵字開頭。 - 相對路徑：從當(dāng)前模塊開始，使用
self、super 或當(dāng)前模塊中的標(biāo)識符。例如，super 表示父模塊。
use 關(guān)鍵字
use 關(guān)鍵字可以將模塊引入作用域，使其內(nèi)容可以在程序的其他部分訪問。這在避免重復(fù)書寫路徑時(shí)尤其有用。例如：
use serde::Deserialize;
如果我們在 Cargo.toml 的依賴項(xiàng)中添加了 serde crate（包括 derive 功能標(biāo)志），這行代碼會將 Deserialize 宏引入作用域，以便我們可以在自定義類型中使用它。
命名空間操作符（Namespace Operator）
Rust 的命名空間操作符 :: 通常與 use 關(guān)鍵字一起使用，用于訪問模塊中的項(xiàng)。例如：
use axum::{http::StatusCode, routing::get, response::IntoResponse};
在這里，我們引入了 axum Web 應(yīng)用框架，并同時(shí)引入了以下具體依賴：
response 模塊中的 IntoResponse 特性（trait）
當(dāng)我們只需要模塊中的某些內(nèi)容時(shí)，可以將它們用 {} 包裹起來。
總結(jié)
一開始，我對如何有效使用 Rust 中的 crate、package 和 module 感到困惑。但隨著實(shí)踐的積累，這些概念逐漸變得清晰并融會貫通。我希望這篇文章能幫助那些面臨類似挑戰(zhàn)的讀者。
感謝閱讀這篇關(guān)于 Rust 程序組織方式的介紹！
閱讀原文：原文鏈接
該文章在 2025/1/24 9:39:44 編輯過
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