第1课：安装与Hello World

🎯 本课目标

完成Rust开发环境搭建，理解编译工具链，编写并运行第一个Rust程序，掌握cargo项目管理。

1. Rust简介

Rust是一种系统编程语言，由Mozilla研究院的Graydon Hoare于2006年发起，2015年发布1.0版本。三大核心目标：

Rust连续多年在Stack Overflow调查中被评为"最受喜爱语言"，已被Linux内核、Android、Windows、Cloudflare等广泛采用。

2. 安装Rust工具链

2.1 Linux/macOS安装

// 使用rustup安装（官方推荐）
$ curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

// 配置环境变量
$ source $HOME/.cargo/env

// 验证安装
$ rustc --version
rustc 1.95.0 (59807616e 2026-04-14)
$ cargo --version
cargo 1.95.0 (e84948d7 2026-04-15)

2.2 工具链组件

2.3 配置VS Code

推荐扩展：rust-analyzer（语言服务器）、CodeLLDB（调试器）、Even Better TOML。

3. Hello World

// hello.rs - 最简Rust程序
fn main() {
    println!("Hello, World!");
}

✅ 编译验证通过 rustc hello.rs && ./hello

4. Cargo项目管理

4.1 创建项目

$ cargo new hello_cargo
$ cd hello_cargo

// 项目结构
hello_cargo/
├── Cargo.toml      // 项目配置
├── src/
│   └── main.rs     // 源代码
└── .git/           // 自动Git

4.2 Cargo.toml详解

[package]
name = "hello_cargo"
version = "0.1.0"
edition = "2024"    // Rust版本

[dependencies]
// 第三方依赖写在这里

4.3 常用Cargo命令

5. 进阶：格式化输出

fn main() {
    // 位置参数
    println!("{} {}!", "Hello", "Rust");
    // 命名参数
    println!("{name} is {age}", name="Alice", age=30);
    // 格式化
    println!("十进制:{} 二进制:{:b} 十六进制:{:x}", 42, 42, 42);
    println!("浮点: {:.2}", 3.14159);
    // 对齐
    println!("{:>10}", "right");
    println!("{:<10}", "left");
    // 调试输出
    let v = vec![1, 2, 3];
    println!("调试: {:?}", v);
    println!("美化: {:#?}", v);
}

✅ 编译验证通过

6. 内存模型基础

7. 编译过程详解

// Rust编译流程
.rs 源码 → 词法分析 → Token流 → 语法分析 → AST
→ HIR lowering → HIR → 类型检查+借用检查
→ MIR (借用检查器在此工作!) → 代码生成
→ LLVM IR → LLVM优化 → 机器码

📝 练习题

fn main() {
    println!("你好，{}！今天是{}", "你的名字", "2026-05-19");
}

姓名      年龄   分数
────────────────────
Alice     25     95.50
Bob       30     88.30

🔬 深度理解：Rust的设计哲学

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