fn main() { println!("hello rust");}隨著 Facebook 的 Libra 專案出爐，Rust 一下子火了，這是 Rust 有史以來最大的專案，但隨著全球數字貨幣的興起，Rust 的旅程可能才剛剛開始。
雖然你可能還不太了解 Rust，但在開發者眼中，Rust 真香！
連續 4 年，在 Stack Overflow 開發者「最受喜愛程式語言」評選中，Rust 都是第一名。
2015 年 5 月 15 日，Rust 正式釋出了 1.0 版本。4 年來，它憑藉著「安全」和「高併發」兩個特性，受到了越來越多開發者的喜愛。
Rust 正以勢如破竹之勢佔領區塊鏈新興專案市場，很多著名的老專案也在考慮轉向使用 Rust 重寫。
Rust 的語言特性（安全、高效能、併發程式設計）與區塊鏈的特性（分散式、加密、安全敏感）天生契合，很多著名的區塊鏈專案已經選擇使用 Rust 作為其開發語言，包括：Parity、Polkadot、Substrate、Grin、Ethereum 經典、Holochain、Cardano-Rust、Exonum、Lighthouse、Nimiq、Nervos、Conflux-Rust、Codechain、Witnet 等，更不用說即將到來的 Libra。
相信，選擇使用 Rust 作為第一開發語言的區塊鏈專案也會越來越多，我們會迎來一波的 Rust 語言學習高潮，而區塊鏈開發者的薪資有多高，相信大家都清楚。
課程改編自經典教材《Rust By Example》，並根據教材內容配置了線上實驗環境，和挑戰測試。
每一個知識點都有配套的例項和小練習，讓大家輕鬆地掌握這門語言。
接下來，大家就跟著我熟悉一下 Rust 的一些基礎語法吧，用 Rust 寫出你的第一個小程式。
本文建議收藏，這樣隨時都可以拿出來鞏固一下基礎 Rust 知識。
以下是《通過例子學 Rust》第一節內容：
簡介Rust 是一門注重安全（safety）、速度（speed）和併發（concurrency）的現代系統程式語言。Rust 通過記憶體安全來實現以上目標，但不用垃圾回收機制（garbage collection, GC)。
本課程為《通過例子學 Rust》的線上實驗版本，通過線上實驗一系列程式例子，一步步完成 Rust 程式語言的入門。歡迎在課程倉庫中參與修訂和完善，倉庫地址見 通過例子學 Rust - 線上實驗版。所有文件內容版權跟隨中文及英文原文件的版權（版權為 MIT 協議 或 Apache 協議）。
知識點本節實驗的主要內容包括以下知識點：
課程介紹如何編寫第一個程式Hello World 程式詳解註釋格式化輸出Hello World我們的第一個程式將列印傳說中的 "Hello World" 訊息，下面是完整的程式程式碼和編譯執行過程。
// 這是註釋內容，將會被編譯器忽略掉// 可以單擊那邊的按鈕 "Run" 來測試這段程式碼 ->// 若想用鍵盤操作，可以使用快捷鍵 "Ctrl + Enter" 來執行// 這段程式碼支援編輯，你可以自由地修改程式碼！// 通過單擊 "Reset" 按鈕可以使程式碼恢復到初始狀態 ->// 這是主函式fn main() { // 呼叫編譯生成的可執行檔案時，這裡的語句將被執行。 // 將文字列印到控制檯 println!("Hello World!");}println! 是一個 巨集（macros），可以將文字輸出到控制檯（console）。
$ cd /home/project$ rustc hello.rs使用 rustc 編譯後將得到可執行檔案 hello，使用以下命令來執行生成的檔案 hello：
$ ./hello執行後的結果如下所示：
動手試一試請嘗試下在你的 hello.rs 程式中增加一行程式碼，再一次使用巨集 println!，得到下面結果：
Hello World!I'm a Rustacean!註釋對任何程式都不可缺少，同樣 Rust 支援幾種不同的註釋方式。
普通註釋，其內容將被編譯器忽略掉：// 單行註釋，註釋內容直到行尾。/* 塊註釋， 註釋內容一直到結束分隔符。*/文件註釋，其內容將被解析成 HTML 幫助文件:/// 為接下來的項生成幫助文件。//! 為註釋所屬於的項（譯註：如 crate、模組或函式）生成幫助文件。fn main() { // 這是行註釋的例子 // 注意有兩個斜線在本行的開頭 // 在這裡面的所有內容都不會被編譯器讀取 // println!("Hello, world!"); // 請執行一下，你看到結果了嗎？現在請將上述語句的兩條斜線刪掉，並重新執行。 /* * 這是另外一種註釋——塊註釋。一般而言，行註釋是推薦的註釋格式， * 不過塊註釋在臨時註釋大塊程式碼特別有用。/* 塊註釋可以 /* 巢狀, */ */ * 所以只需很少按鍵就可註釋掉這些 main() 函式中的行。/*/*/* 自己試試！*/*/*/ */ /* 注意，上面的例子中縱向都有 `*`，這只是一種風格，實際上這並不是必須的。 */ // 觀察塊註釋是如何簡單地對錶達式進行修改的，行註釋則不能這樣。 // 刪除註釋分隔符將會改變結果。 let x = 5 + /* 90 + */ 5; println!("Is `x` 10 or 100? x = {}", x);}列印操作由 std::fmt 裡面所定義的一系列 巨集 來處理，包括：
format!：將格式化文字寫到 字串（String）。譯註：字串 是返回值不是引數。print!：與 format! 類似，但將文字輸出到控制檯（io::stdout）。println!: 與 print! 類似，但輸出結果追加一個換行符。eprint!：與 format! 類似，但將文字輸出到標準錯誤（io::stderr）。eprintln!：與 eprint! 類似，但輸出結果追加一個換行符。這些巨集都以相同的做法解析（parse）文字。另外有個優點是格式化的正確性會在編譯時檢查。
新建 format.rs 檔案，編寫程式碼如下。
fn main() { // 通常情況下，`{}` 會被任意變數內容所替換。 // 變數內容會轉化成字串。 println!("{} days", 31); // 不加字尾的話，31 就自動成為 i32 型別。 // 你可以新增字尾來改變 31 的型別。 // 用變數替換字串有多種寫法。 // 比如可以使用位置引數。 println!("{0}, this is {1}. {1}, this is {0}", "Alice", "Bob"); // 可以使用命名引數。 println!("{subject} {verb} {object}", object="the lazy dog", subject="the quick brown fox", verb="jumps over"); // 可以在 `:` 後面指定特殊的格式。 println!("{} of {:b} people know binary, the other half don't", 1, 2); // 你可以按指定寬度來右對齊文字。 // 下面語句輸出 " 1"，5 個空格後面連著 1。 println!("{number:>width$}", number=1, width=6); // 你可以在數字左邊補 0。下面語句輸出 "000001"。 println!("{number:>0width$}", number=1, width=6); // println! 會檢查使用到的引數數量是否正確。 println!("My name is {0}, {1} {0}", "Bond"); // 改正 ^ 補上漏掉的引數："James" // 建立一個包含單個 `i32` 的結構體（structure）。命名為 `Structure`。 #[allow(dead_code)] struct Structure(i32); // 但是像結構體這樣的自定義型別需要更復雜的方式來處理。 // 下面語句無法執行。 println!("This struct `{}` won't print...", Structure(3)); // 改正 ^ 註釋掉此行。}std::fmt 包含多種 traits（trait 有「特徵，特性」等意思）來控制文字顯示，其中重要的兩種 trait 的基本形式如下：
fmt::Debug：使用 {:?} 標記。格式化文字以供除錯使用。fmt::Display：使用 {} 標記。以更優雅和友好的風格來格式化文字。上例使用了 fmt::Display，因為標準庫提供了那些型別的實現。若要列印自定義型別的文字，需要更多的步驟。
動手試一試改正上面程式碼中的兩個錯誤（見程式碼註釋中的「改正」），使它可以沒有錯誤地執行。再用一個 println! 巨集，通過控制顯示的小數位數來列印：Pi is roughly 3.142 （Pi 約等於 3.142）。為了達到練習目的，使用 let pi = 3.141592 作為 Pi 的近似 值。除錯（Debug）提示：設定小數位的顯示格式可以參考文件 std::fmt。
所有的型別，若想用 std::fmt 的格式化 trait 打印出來，都要求實現這個 trait。自動的實現只為一些型別提供，比如 std 庫中的型別。所有其他型別都必須手動實現。
fmt::Debug 這個 trait 使這項工作變得相當簡單。所有型別都能推導（derive，即自動建立）fmt::Debug 的實現。但是 fmt::Display 需要手動實現。
// 這個結構體不能使用 `fmt::Display` 或 `fmt::Debug` 來進行列印。struct UnPrintable(i32);// `derive` 屬性會自動建立所需的實現，使這個 `struct` 能使用 `fmt::Debug` 列印。#[derive(Debug)]struct DebugPrintable(i32);所有 std 庫型別都天生可以使用 {:?} 來列印。新建 format1.rs 檔案，編寫程式碼如下：
$ rustc format1.rs$ ./format1執行結果如下所示：
所以 fmt::Debug 確實使這些內容可以列印，但是犧牲了一些美感。Rust 也通過 {:#?} 提供了「美化列印」的功能：
#[derive(Debug)]struct Person<'a> { name: &'a str, age: u8}fn main() { let name = "Peter"; let age = 27; let peter = Person { name, age }; // 美化列印 println!("{:#?}", peter);}將上面程式碼新增到 format1.rs 中後，編譯並執行的結果如下所示：
你可以通過手動實現 fmt::Display 來控制顯示效果。
顯示（Display）fmt::Debug 通常看起來不太簡潔，因此自定義輸出的外觀經常是更可取的。這需要通過手動實現 fmt::Display 來做到。fmt::Display 採用 {} 標記。實現方式看起來像這樣：
// （使用 `use`）匯入 `fmt` 模組使 `fmt::Display` 可用use std::fmt;// 定義一個結構體，咱們會為它實現 `fmt::Display`。以下是個簡單的元組結構體// `Structure`，包含一個 `i32` 元素。struct Structure(i32);// 為了使用 `{}` 標記，必須手動為型別實現 `fmt::Display` trait。impl fmt::Display for Structure { // 這個 trait 要求 `fmt` 使用與下面的函式完全一致的函式簽名 fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result { // 僅將 self 的第一個元素寫入到給定的輸出流 `f`。返回 `fmt:Result`，此 // 結果表明操作成功或失敗。注意 `write!` 的用法和 `println!` 很相似。 write!(f, "{}", self.0) }}fmt::Display 的效果可能比 fmt::Debug 簡潔，但對於 std 庫來說，這就有一個問題。模稜兩可的型別該如何顯示呢？舉個例子，假設標準庫對所有的 Vec<T> 都實現了同一種輸出樣式，那麼它應該是哪種樣式？下面兩種中的一種嗎？
Vec<path>：/:/etc:/home/username:/bin（使用 : 分割）Vec<number>：1,2,3（使用 , 分割）我們沒有這樣做，因為沒有一種合適的樣式適用於所有型別，標準庫也並不擅自規定一種樣式。對於 Vec<T> 或其他任意泛型容器（generic container），fmt::Display 都沒有實現。因此在這些泛型的情況下要用 fmt::Debug。
這並不是一個問題，因為對於任何非泛型的容器型別， fmt::Display 都能夠實現。新建 display.rs 檔案，編寫程式碼如下：
use std::fmt; // （使用 `use`）匯入 `fmt` 模組使 `fmt::Display` 可用// 帶有兩個數字的結構體。推匯出 `Debug`，以便與 `Display` 的輸出進行比較。#[derive(Debug)]struct MinMax(i64, i64);// 實現 `MinMax` 的 `Display`。impl fmt::Display for MinMax { fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result { // 使用 `self.number` 來表示各個資料。 write!(f, "({}, {})", self.0, self.1) }}// 為了比較，定義一個含有具名欄位的結構體。#[derive(Debug)]struct Point2D { x: f64, y: f64,}// 類似地對 `Point2D` 實現 `Display`impl fmt::Display for Point2D { fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result { // 自定義格式，使得僅顯示 `x` 和 `y` 的值。 write!(f, "x: {}, y: {}", self.x, self.y) }}fn main() { let minmax = MinMax(0, 14); println!("Compare structures:"); println!("Display: {}", minmax); println!("Debug: {:?}", minmax); let big_range = MinMax(-300, 300); let small_range = MinMax(-3, 3); println!("The big range is {big} and the small is {small}", small = small_range, big = big_range); let point = Point2D { x: 3.3, y: 7.2 }; println!("Compare points:"); println!("Display: {}", point); println!("Debug: {:?}", point); // 報錯。`Debug` 和 `Display` 都被實現了，但 `{:b}` 需要 `fmt::Binary` // 得到實現。這語句不能執行。 // println!("What does Point2D look like in binary: {:b}?", point);}程式執行的結果如下所示：
fmt::Display 被實現了，而 fmt::Binary 沒有，因此 fmt::Binary 不能使用。 std::fmt 有很多這樣的 trait，它們都要求有各自的實現。這些內容將在 後面的 std::fmt 章節中詳細介紹。
動手試一試檢驗上面例子的輸出，然後在示例程式中，仿照 Point2D 結構體增加一個複數結構體。使用一樣的方式列印，輸出結果要求是這個樣子：
Display: 3.3 + 7.2iDebug: Complex { real: 3.3, imag: 7.2 }對一個結構體實現 fmt::Display，其中的元素需要一個接一個地處理到，這可能會很麻煩。問題在於每個 write! 都要生成一個 fmt::Result。正確的實現需要處理所有的 Result。Rust 專門為解決這個問題提供了 ? 操作符。
在 write! 上使用 ? 會像是這樣：
// 對 `write!` 進行嘗試（try），觀察是否出錯。若發生錯誤，返回相應的錯誤。// 否則（沒有出錯）繼續執行後面的語句。write!(f, "{}", value)?;另外，你也可以使用 try! 巨集，它和 ? 是一樣的。這種寫法比較羅嗦，故不再推薦， 但在老一些的 Rust 程式碼中仍會看到。使用 try! 看起來像這樣：
try!(write!(f, "{}", value));有了 ?，對一個 Vec 實現 fmt::Display 就很簡單了。新建 vector.rs 檔案，編寫程式碼如下：
use std::fmt; // 匯入 `fmt` 模組。// 定義一個包含單個 `Vec` 的結構體 `List`。struct List(Vec<i32>);impl fmt::Display for List { fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result { // 使用元組的下標獲取值，並建立一個 `vec` 的引用。 let vec = &self.0; write!(f, "[")?; // 使用 `v` 對 `vec` 進行迭代，並用 `count` 記錄迭代次數。 for (count, v) in vec.iter().enumerate() { // 對每個元素（第一個元素除外）加上逗號。 // 使用 `?` 或 `try!` 來返回錯誤。 if count != 0 { write!(f, ", ")?; } write!(f, "{}", v)?; } // 加上配對中括號，並返回一個 fmt::Result 值。 write!(f, "]") }}fn main() { let v = List(vec![1, 2, 3]); println!("{}", v);}程式執行的結果如下：
動手試一試：更改程式使 vector 裡面每個元素的下標也能夠打印出來。新的結果如下：
[0: 1, 1: 2, 2: 3]我們已經看到，格式化的方式是通過格式字串來指定的：
format!("{}", foo) -> "3735928559"format!("0x{:X}", foo) -> "0xDEADBEEF"format!("0o{:o}", foo) -> "0o33653337357"根據使用的引數型別是 X、o 還是未指定，同樣的變數（foo）能夠格式化成不同的形式。
這個格式化的功能是通過 trait 實現的，每種引數型別都對應一種 trait。最常見的格式化 trait 就是 Display，它可以處理引數型別為未指定的情況，比如 {}。
新建 format2.rs 檔案，編寫程式碼如下：
use std::fmt::{self, Formatter, Display};struct City { name: &'static str, // 緯度 lat: f32, // 經度 lon: f32,}impl Display for City { // `f` 是一個緩衝區（buffer），此方法必須將格式化後的字串寫入其中 fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> fmt::Result { let lat_c = if self.lat >= 0.0 { 'N' } else { 'S' }; let lon_c = if self.lon >= 0.0 { 'E' } else { 'W' }; // `write!` 和 `format!` 類似，但它會將格式化後的字串寫入 // 一個緩衝區（即第一個引數f）中。 write!(f, "{}: {:.3}°{} {:.3}°{}", self.name, self.lat.abs(), lat_c, self.lon.abs(), lon_c) }}#[derive(Debug)]struct Color { red: u8, green: u8, blue: u8,}fn main() { for city in [ City { name: "Dublin", lat: 53.347778, lon: -6.259722 }, City { name: "Oslo", lat: 59.95, lon: 10.75 }, City { name: "Vancouver", lat: 49.25, lon: -123.1 }, ].iter() { println!("{}", *city); } for color in [ Color { red: 128, green: 255, blue: 90 }, Color { red: 0, green: 3, blue: 254 }, Color { red: 0, green: 0, blue: 0 }, ].iter() { // 在添加了針對 fmt::Display 的實現後，請改用 {} 檢驗效果。 println!("{:?}", *color) }}程式執行的結果如下：
在 fmt::fmt 文件中可以檢視格式化 traits 一覽表和它們的引數型別。
動手試一試為上面的 Color 結構體實現 fmt::Display，應得到如下的輸出結果：
RGB (128, 255, 90) 0x80FF5ARGB (0, 3, 254) 0x0003FERGB (0, 0, 0) 0x000000如果感到疑惑，可看下面兩條提示：
你可能需要多次列出每個顏色，你可以使用 :02 補零使位數為 2 位。實驗總結本節實驗中我們學習了以下的內容：
課程介紹如何編寫第一個程式Hello World 程式詳解註釋格式化輸出