零基础入门：一步步教你安装 Rust 编程语言 – wiki基地

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零基础入门：一步步教你安装 Rust 编程语言

欢迎来到 Rust 的世界！Rust 是一门现代、高效且极其安全的系统编程语言，由 Mozilla 主导开发，并由一个充满活力的开源社区维护。它以其“零成本抽象”、“内存安全”和“无畏并发”等特性，连续多年在 Stack Overflow 开发者调查中被评为“最受喜爱的编程语言”。

对于初学者来说，踏入一门新语言的第一步，往往是搭建一个稳定可靠的开发环境。幸运的是，Rust 提供了极为出色和人性化的工具链，使得安装过程异常顺畅。本篇文章将作为你的“保姆级”向导，手把手地带领你，无论你使用的是 Windows、macOS 还是 Linux，都能轻松完成 Rust 的安装与配置，并成功运行你的第一个 Rust 程序。

第一章：准备工作 —— 万丈高楼平地起

在正式开始安装之前，我们需要确保我们的“地基”是稳固的。这一步主要是检查你的操作系统环境，并安装一个 Rust 赖以工作的关键组件——链接器（Linker）。

1.1 什么是链接器？为什么需要它？

你可以将编写代码想象成撰写一本书的各个章节（源文件），而编译器（如 Rust 的 rustc）则负责将这些章节翻译成机器能懂的语言（目标文件）。但是，这些翻译好的目标文件是零散的，并且可能还引用了操作系统提供的一些标准功能（比如打印文字到屏幕上）。

链接器（Linker） 的作用就像一位图书管理员，它将所有这些零散的目标文件以及所需的系统库“链接”在一起，最终装订成一本完整的、可执行的“书”——也就是我们最终运行的程序（.exe 文件或无后缀的可执行文件）。

Rust 编译器自身不包含链接器，它会调用系统上已有的链接器。因此，我们需要确保系统里有这个工具。

1.2 不同操作系统的准备工作

请根据你的操作系统，完成对应的准备步骤。

Windows 用户

在 Windows 上，Rust 通常使用 Microsoft Visual C++ (MSVC) 的构建工具链，其中包含了所需的链接器。

  1. 访问 Visual Studio 下载页面：打开浏览器，搜索“Visual Studio Downloads”，或直接访问 https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/downloads/。

  2. 下载 Visual Studio Installer：在页面中找到 “Tools for Visual Studio” (Visual Studio 工具)，然后点击 “Build Tools for Visual Studio” (Visual Studio 生成工具) 的下载按钮。这将下载一个名为 vs_BuildTools.exe 或类似的安装程序。

  3. 运行安装程序并选择组件：

    • 双击运行下载的安装程序。
    • 在“工作负荷”标签页下，找到并勾选 “使用 C++ 的桌面开发” (Desktop development with C++)。
    • 在右侧的“安装详细信息”中，请确保至少勾选了以下几项：
      • MSVC v143 – VS 2022 C++ x64/x86 生成工具 (最新版本即可)
      • Windows 10 SDK (或 Windows 11 SDK，安装程序通常会自动选择一个合适的版本)
    • 点击右下角的“安装”按钮，等待安装完成。这个过程可能需要一些时间，因为它会下载并安装几个 GB 的文件。

完成这一步，你的 Windows 系统就已经准备好了迎接 Rust 的到来。

macOS 用户

macOS 用户相对简单，因为链接器工具通常包含在 Xcode 命令行工具 (Command Line Tools) 中。

  1. 打开终端 (Terminal)：你可以在“应用程序” -> “实用工具”中找到它，或者通过 Spotlight 搜索（快捷键 ⌘ + Space）输入 Terminal 来打开。

  2. 执行安装命令：在终端中输入以下命令并按回车键：
    bash
    xcode-select --install

  3. 跟随提示安装：系统会弹出一个对话框，提示你安装命令行开发者工具。点击“安装”，并同意许可协议。系统会自动下载并安装所需的工具。如果你的系统已经安装过，它会提示你“command line tools are already installed”。

Linux 用户

大多数 Linux 发行版的用户需要通过包管理器安装一个 C 编译器，如 GCC 或 Clang，这些包通常会自动包含链接器和其他必要的构建工具。

  • 对于基于 Debian/Ubuntu 的系统 (如 Ubuntu, Debian, Mint)：
    打开终端，运行以下命令：
    bash
    sudo apt update
    sudo apt install build-essential
    build-essential 是一个元数据包，它会安装编译软件所需的一系列工具，包括 GCC 编译器、make 和链接器等。

  • 对于基于 Fedora/RHEL/CentOS 的系统：
    打开终端，运行以下命令：
    bash
    sudo dnf groupinstall "Development Tools"

  • 对于基于 Arch Linux 的系统：
    打开终端，运行以下命令：
    bash
    sudo pacman -S base-devel

完成上述准备工作后，你的系统就已经具备了编译和链接 Rust 程序的所有先决条件。

第二章：核心安装 —— 迎接 rustup

Rust 的官方安装方式是通过一个名为 rustup 的工具来完成的。rustup 是一个 Rust 工具链安装器和管理器。使用它有以下几个巨大的好处：

  • 一键安装：简化了整个安装过程。
  • 版本管理：可以轻松地在不同版本的 Rust（如 stable 稳定版、beta 测试版、nightly 每夜版）之间切换。
  • 组件管理：可以方便地添加或删除额外的组件，如 clippy (代码检查工具) 或 rustfmt (代码格式化工具)。
  • 跨平台一致性：无论在哪个操作系统，rustup 的使用体验都基本相同。

2.1 安装 rustup

现在，让我们正式开始安装。

在 macOS 和 Linux 上

  1. 打开你的终端。

  2. 复制并粘贴以下命令，然后按回车执行：
    bash
    curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
    这个命令会做什么？

    • curl: 一个用于下载网络内容的工具。
    • --proto ... -sSf: 一些安全和静默执行的参数。
    • https://sh.rustup.rs: rustup 安装脚本的官方地址。
    • | sh: 将下载下来的脚本内容通过管道（|）直接交给 shell (sh) 执行。

  3. 选择安装选项：
    运行脚本后，你会看到一段欢迎信息，并提示你选择安装方式：
    “`text
    Welcome to Rust!

    This will download and install the official compiler for the Rust
    programming language, and its package manager, Cargo.

    Rustup metadata and toolchains will be installed into the Rustup
    home directory, located at:

    /home/your_user/.rustup

    This can be modified with the RUSTUP_HOME environment variable.

    The Cargo home directory is located at:

    /home/your_user/.cargo

    This can be modified with the CARGO_HOME environment variable.

    The cargo, rustc, rustup and other commands will be added to
    Cargo’s bin directory, located at:

    /home/your_user/.cargo/bin

    This path will then be added to your PATH environment variable by
    modifying the profile files located at:

    /home/your_user/.profile
    /home/your_user/.bash_profile

    You can uninstall at any time with rustup self uninstall and
    these changes will be reverted.

    Current installation options:

    default host triple: x86_64-unknown-linux-gnu
    default toolchain: stable (default)
    profile: default

    1) Proceed with installation (default)
    2) Customize installation
    3) Cancel installation

    ``
    对于初学者，**强烈建议直接输入    1然后按回车**，选择默认安装。默认选项会为你安装最新的稳定版 Rust，并将相关的路径自动添加到系统的PATH环境变量中，这意味着你可以在任何目录下直接使用rustc、cargo` 等命令。

  4. 配置当前 Shell：
    安装成功后，你会看到一条消息：
    “`text
    Rust is installed now. Great!

    To get started you may need to restart your current shell.
    This would reload your PATH environment variable to include
    Cargo’s bin directory. To configure your current shell, run:
    source “$HOME/.cargo/env”
    ``
    为了让刚刚配置的    PATH环境变量在当前的终端窗口立即生效，你可以执行source “$HOME/.cargo/env”` 命令，或者更简单的方法是：关闭当前的终端窗口，然后重新打开一个新的。

在 Windows 上

  1. 访问官方网站：打开浏览器，访问 Rust 官网的安装页面 https://www.rust-lang.org/tools/install。

  2. 下载 rustup-init.exe：网站会自动检测你的操作系统是 Windows，并提供一个下载链接。点击它，下载 rustup-init.exe (64位或32位版本)。

  3. 运行安装程序：

    • 找到下载的 rustup-init.exe 文件，双击运行。
    • 你会看到一个类似在 macOS/Linux 终端中出现的命令行界面。

  4. 选择安装选项：
    同样，它会向你展示安装选项：
    text
    Welcome to Rust!
    ...
    1) Proceed with installation (default)
    2) Customize installation
    3) Cancel installation
    >
    和上面一样，直接输入 1 然后按回车，选择默认安装。安装程序会自动处理 Visual C++ 构建工具的检测，并将 Cargo 的 bin 目录添加到你的系统 PATH 中。

  5. 完成安装：
    安装完成后，它会提示 “Rust is installed now. Great!”。此时，关闭这个命令行窗口。为了确保 PATH 环境变量的更改被系统完全识别，最好重新打开一个新的命令提示符（CMD）、PowerShell 或你喜欢的任何终端。在某些情况下，重启电脑可能是最稳妥的选择。

至此，无论你使用何种操作系统，Rust 的核心工具链都已经成功安装到你的电脑上了！

第三章：验证安装 —— “信任，但要验证”

安装完成后，我们需要验证一下是否一切正常。这个过程非常简单，只需要在终端里输入几个命令。

请打开一个新的终端窗口（或 Windows 上的 CMD/PowerShell），然后依次执行以下命令，并检查输出是否与预期类似。

3.1 检查 rustc (Rust 编译器)

输入：
bash
rustc --version
你应该会看到类似下面的输出（版本号可能会有所不同）：
text
rustc 1.78.0 (9b00956e5 2024-04-29)
这表明 rustc 编译器已经安装成功，并且可以在命令行中被正确调用。

3.2 检查 cargo (项目管理器和构建工具)

输入：
bash
cargo --version
你应该会看到类似下面的输出（版本号通常与 rustc 一致）：
text
cargo 1.78.0 (54d881520 2024-04-10)
这表明 Rust 的“瑞士军刀”——cargo 也已就位。

3.3 检查 rustup (工具链管理器)

输入：
bash
rustup --version
你应该会看到类似下面的输出：
text
rustup 1.27.0 (bbb9276d2 2024-03-08)
...
这表明 rustup 本身也工作正常。

3.4 疑难解答

如果在执行上述命令时遇到 “command not found” 或类似的错误，通常意味着 PATH 环境变量没有被正确配置。

  • macOS/Linux：

    1. 确认你已经重启了终端，或者执行了 source "$HOME/.cargo/env"。
    2. 检查你的 shell 配置文件（如 ~/.bashrc, ~/.zshrc, ~/.profile）中是否包含了类似 export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH" 的行。rustup 安装程序会自动添加它。

  • Windows：

    1. 确认你已经重启了终端或电脑。
    2. 手动检查环境变量：右键点击“此电脑” -> “属性” -> “高级系统设置” -> “环境变量”。在“系统变量”或“用户变量”的 Path 中，检查是否有一条指向 C:\Users\YourUsername\.cargo\bin 的路径。如果没有，可以手动添加。

如果遇到链接器相关的错误（比如 error: linker 'cc' not found），请回到第一章，确保你已经正确安装了对应系统的构建工具。

第四章：你的第一个 Rust 程序 —— “Hello, World!”

环境搭建完毕，是时候来点实际的了！我们将通过两种方式创建并运行经典的 “Hello, World!” 程序，让你深刻体会 Rust 工具链的便捷。

4.1 传统方式：手动调用 rustc

这种方式可以让你了解最底层的编译流程。

  1. 创建项目目录和文件：
    打开终端，创建一个新目录并进入。
    bash
    mkdir ~/rust_projects
    cd ~/rust_projects
    mkdir hello_rust
    cd hello_rust
    然后，创建一个名为 main.rs 的源文件。.rs 是 Rust 源代码文件的标准扩展名。你可以使用任何文本编辑器来创建它。
    bash
    # 在 Linux/macOS 上
    touch main.rs
    # 在 Windows 上
    echo. > main.rs

  2. 编写代码：
    用你喜欢的文本编辑器（如 VS Code, Sublime Text, Notepad++ 等）打开 main.rs 文件，并输入以下内容：
    rust
    fn main() {
    println!("Hello, world!");
    }
    代码解析：

    • fn main() { ... }：定义了一个名为 main 的函数。main 函数是每个可执行的 Rust 程序的入口点，程序从这里开始运行。
    • println!("Hello, world!");：println! 是一个 Rust 宏（macro），用于将文本打印到控制台。感叹号 ! 表示我们调用的是一个宏，而不是一个普通的函数。

  3. 编译代码：
    在终端中，确保你仍然在 hello_rust 目录下，然后运行：
    bash
    rustc main.rs
    如果一切顺利，这个命令不会有任何输出。但它会在当前目录下生成一个可执行文件。

    • 在 Linux 和 macOS 上，文件名是 main。
    • 在 Windows 上，文件名是 main.exe。

  4. 运行程序：

    • 在 Linux 和 macOS 上，输入：./main
    • 在 Windows 上，输入：main.exe 或直接输入 main

    执行后，你应该会在终端上看到输出：
    text
    Hello, world!

恭喜！你已经成功编译并运行了你的第一个 Rust 程序！

4.2 现代方式：使用 cargo (推荐)

手动调用 rustc 对于单个文件来说还算简单，但当项目变大、依赖增多时，就会变得极其繁琐。这时，cargo 就派上用场了。cargo 是 Rust 的构建系统和包管理器，它能处理项目创建、编译、测试、依赖管理等一系列工作。

  1. 使用 Cargo 创建新项目：
    回到你的项目根目录 (~/rust_projects)，执行以下命令：
    bash
    cargo new hello_cargo
    cargo 会为你创建一个名为 hello_cargo 的新目录，并自动生成标准的项目结构：
    hello_cargo
    ├── Cargo.toml
    └── src
    └── main.rs

    • Cargo.toml：项目的配置文件，采用 TOML 格式。它包含了项目的元数据（如名称、版本）和依赖列表。
    • src/main.rs：源代码都放在 src 目录下，cargo 已经为你生成了一个包含 “Hello, world!” 的 main.rs 文件。

  2. 探索生成的文件：
    你可以打开 src/main.rs，会发现里面的内容和我们刚才手动编写的一模一样。再打开 Cargo.toml，你会看到：
    “`toml
    [package]
    name = “hello_cargo”
    version = “0.1.0”
    edition = “2021”

    [dependencies]
    “`

  3. 构建并运行项目：
    进入新创建的 hello_cargo 目录：
    bash
    cd hello_cargo
    然后，使用一个神奇的命令：
    bash
    cargo run
    这个命令会：

    • 首先调用 rustc 编译你的项目（如果需要）。
    • 然后，如果编译成功，它会自动运行生成的可执行文件。

    你将看到如下输出：
    text
    Compiling hello_cargo v0.1.0 (/home/your_user/rust_projects/hello_cargo)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.50s
    Running `target/debug/hello_cargo`
    Hello, world!
    cargo 将所有构建产物放在 target 目录下。cargo run 默认是调试（debug）模式构建。如果你想构建一个发布（release）版本（包含优化），可以使用 cargo run --release。

看到了吗？使用 cargo，整个流程被简化为两个命令：cargo new 和 cargo run。这就是为什么在实际的 Rust 开发中，我们几乎总是使用 cargo。

第五章：后续管理 —— 让你的 Rust 永葆青春

有了 rustup，管理你的 Rust 安装变得非常简单。

  • 更新 Rust：Rust 每六周发布一个新版本。要更新到最新的稳定版，只需运行：
    bash
    rustup update
    rustup 会检查所有已安装的工具链并进行更新。

  • 安装其他版本：如果你想尝试最新的、但可能不稳定的功能，可以安装 nightly 版本：
    bash
    rustup toolchain install nightly

  • 切换默认版本：
    bash
    rustup default stable # 切换回稳定版
    rustup default nightly # 切换到 nightly 版

  • 卸载 Rust：如果你决定不再使用 Rust，可以非常干净地卸载它：
    bash
    rustup self uninstall
    这会移除 rustup、所有工具链以及它对 PATH 的修改，让你的系统恢复原状。

总结与下一步

恭喜你！你已经成功地完成了从零开始安装 Rust 的全过程，包括环境准备、核心安装、功能验证，甚至还亲手创建并运行了你的第一个程序，并了解了如何使用 cargo 和 rustup。你已经为激动人心的 Rust 学习之旅打下了坚实的基础。

接下来，你可以：

  1. 阅读官方文档：前往阅读被誉为“The Book”的官方权威指南——《The Rust Programming Language》。它有优秀的中文翻译，系统地讲解了 Rust 的所有核心概念。
  2. 动手实践：尝试 Rustlings 项目，它提供了一系列小练习，让你通过修复错误来学习 Rust 语法。
  3. 探索生态：浏览 crates.io，这是 Rust 的官方包仓库，看看社区里都有哪些有趣的库可以为你所用。

编程是一门实践的艺术。现在，你的工具已经备好，画布已经铺开，是时候开始你的创作了。祝你在 Rust 的世界里探索愉快，编写出既高效又安全的代码！欢迎加入 Rustacean 的行列！

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