学习 Rust 的第十一天：如何使用模块

2024-04-25 11:28
文章标签 rust 模块 学习 使用 第十一天

本文主要是介绍学习 Rust 的第十一天：如何使用模块，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

大家好，

今天是学习 Rust 的第 11 天，今天我们来看看 Rust 的模块系统。我们可以利用这个系统来管理不断增长的项目，并跟踪各个模块的存储位置。

介绍

在 Rust 中，模块系统通过将相关函数、类型和其他项目分组来帮助保持代码组织良好，从而更容易管理和重用项目中的代码。

例如：

假设你的一部分代码是用于管理数据库，你并不希望它被图像渲染器访问。所以我们将它们存储在不同的位置，不同的 modules 中。

我们可以使用 use 关键字来访问不同 modules 的特定部分。

当我们运行 cargo new 命令时，我们实际上正在创建一个包，而包存储着 crates。有两种类型的 crates：

  1. 二进制 crate：可以直接执行
  2. 库 crate：可以被其他程序/包使用

每个 crate 都存储着模块，这些模块组织了代码并控制了 Rust 程序的私密性。

让我们深入了解一下。

通过运行以下命令创建一个新的包：

$ cargo new module_system  
$ cd module_system  
$ ls  
Cargo.toml  
src/

查看 Cargo.toml 文件，我们可以看到：

[package]  
name = "module_system"  
version = "0.1.0"  
edition = "2021"  [dependencies]

根据 Rust 的约定，我们在这个文件中看不到任何 crates，但是我们确实有一个 main.rs 文件。这意味着在我们的包中默认有一个名为 module_system 的二进制 crate。

如果在我们的 src 目录中有 lib.rs 文件，库 crate 也会遵循同样的约定，它将自动创建一个名为 module_system 的库 crate。

包和 crate 的规则

  1. 一个包至少必须有一个 crate。
  2. 一个包可以包含 0 个库 crate 或 1 个库 crate。
  3. 一个包可以有 n 个二进制 crates。

模块

模块是使用 mod 关键字定义的库 crate。它们用于更好地结构化 Rust 应用程序，让我们通过一个示例更好地理解它。

要创建一个库 crate，我们可以使用以下命令

cargo new --lib user

//文件：src/lib.rs  mod user{  mod authentication{  fn create_account(){}  fn login(){}  fn forgot_password(){}  }  mod edit_profile{  fn change_username(){}  fn chang_pfp(){}  fn change_email(){}  }  
}

这就是一个模块会是什么样子。

一个模块可以包含多个子模块，在一个模块内部我们可以定义结构体、枚举、函数等。

这种方法在管理和维护代码库方面非常有用。未来，如果我们需要更改 forgot_password 函数的某个特定部分，我们将准确地知道在哪里找到它…

调用模块中的函数

假设我想要在我的服务中注册一个新用户，并且需要使用 create_account 函数。我该如何调用它呢？

//文件：src/lib.rs  mod user{  pub mod authentication{  pub fn create_account(){}  fn login(){}  fn forgot_password(){}  }  mod edit_profile{  fn change_username(){}  fn chang_pfp(){}  fn change_email(){}  }  
}  pub fn call_module_function(){  //绝对路径  crate::user::authentication::create_account();  //相对路径  user::authentication::create_account();  
}

我们为我们的 authentication 模块和 create_account 函数添加了 pub 关键字，因为默认情况下它是 private 的，不能被调用，因为模块私密性规则的存在

相对路径 指的是在同一模块层次结构中访问模块或项而不指定根路径，而 绝对路径 指的是通过指定根模块或 crate 来访问它们。

作为参考，这里是模块层次结构的示意图…

super 关键字也可以用于相对调用函数，super 允许我们引用父模块…

示例

mod parent_module {  pub fn parent_function() {  println!("This is a function in the parent module.");  }  
}  mod child_module {  // 使用 `super` 从父模块导入 `parent_function`  use super::parent_module;  pub fn child_function() {  println!("This is a function in the child module.");  // 使用 `super` 调用父函数  parent_module::parent_function();  }  
}  fn main() {  // 调用子函数，进而调用父函数  child_module::child_function();  
}

模块私密性规则

模块具有控制哪些项（如结构体、函数和变量）可见或可访问的私密性规则。

这些规则有助于实施封装，并防止意外访问模块内部细节。

mod my_module {  // 公有结构体  pub struct PublicStruct {  pub public_field: u32,  }  // 私有结构体  struct PrivateStruct {  private_field: u32,}  // 创建 `PrivateStruct` 实例的公有函数  pub fn create_private_struct() -> PrivateStruct {  PrivateStruct { private_field: 42 }  }  
}  fn main() {  // 从外部模块创建 PublicStruct 实例是允许的  let public_instance = my_module::PublicStruct { public_field: 10 };  println!("Public field of PublicStruct: {}", public_instance.public_field);  // 从外部模块创建 PrivateStruct 实例是不允许的  // let private_instance = my_module::PrivateStruct { private_field: 20 }; // 这将导致编译时错误  // 不允许访问 PublicStruct 的私有字段  // println!("Private field of PublicStruct: {}", public_instance.private_field); // 这将导致编译时错误  // 但是，我们可以使用提供的公有函数创建和访问 PrivateStruct 的实例  let private_instance = my_module::create_private_struct();  // println!("Private field of PrivateStruct: {}", private_instance.private_field); // 这将导致编译时错误  
}
  • Rust 的模块系统允许将代码组织成逻辑单元。
  • Rust 模块中的可见性和访问控制通过私密性规则实施。
  • 在 Rust 中，项（如结构体、函数和变量）可以在模块内部标记为公有或私有。
  • 公有项可以从模块外部访问，而私有项则不行。
  • 公有项通常使用 pub 关键字标记，而私有项则没有显式标记。
  • 私有项只能在定义它们的模块内部访问，促进封装并隐藏实现细节。
  • pub 关键字用于使项在模块外部可见，允许它们被代码库的其他部分使用。
  • Rust 中的 super 关键字允许访问父模块中的项，便于在 crate 中进行分层组织和访问控制。

Use 关键字

use 关键字允许将路径引入作用域，这样你就不必一遍又一遍地指定路径了，让我们来看看我们之前的例子。


//文件：src/lib.rs  mod user{  pub mod authentication{  pub fn create_account(){}  fn login(){}  fn forgot_password(){}  }  mod edit_profile{  fn change_username(){}  fn chang_pfp(){}  fn change_email(){}  }  
}  //将模块添加到我们的作用域中  
use crate::user::authentication;  pub fn call_module_function(){  //我们可以直接调用它们，而不是这样  //crate::user::authentication::create_account();  //user::authentication::create_account();  authentication::create_account();  
}

嵌套路径

mod outer_module {  pub mod inner_module {  pub fn inner_function() {  println!("This is an inner function.");  }  pub struct InnerStruct {  pub value: i32,  }  }  
}  use outer_module::inner_module::inner_function;  
use outer_module::inner_moduel::InnerStruct;  fn main() {  // 调用内部函数  inner_function();  // 创建 InnerStruct 的实例  let inner_struct_instance = InnerStruct { value: 42 };  println!("Value of inner struct: {}", inner_struct_instance.value);  
}

注意两个 use 语句都以 outer_module::inner_module:: 开头

我们可以通过以下方式嵌套两个 use 语句：

use outer_module::inner_module::{inner_function, InnerStruct};

分离文件中的模块

为了更好地跟踪我们的项目并更好地组织它，我们可以将不同的模块存储在不同的文件中。让我们将 authentication 模块做到这一点。


mod user{  pub mod authentication{  pub fn create_account(){}  fn login(){}  fn forgot_password(){}  }  mod edit_profile{  fn change_username(){}  fn chang_pfp(){}  fn change_email(){}  }  
}

步骤 1：在 src/ 目录中创建与模块名相同的文件，在我们的情况下是 authentication.rs

步骤 2：将所有函数复制到该文件中，但保留模块声明


//文件：src/authentication.rs  
pub fn create_account(){}  
fn login(){}  
fn forgot_password(){}//文件：src/lib.rs  
mod user{  pub mod authentication; //将花括号改为分号  mod edit_profile{  fn change_username(){}  fn chang_pfp(){}  fn change_email(){}  }  
}

这样做的效果是，编译器会查找与模块名相同的文件，并将所有函数和其他数据放入该模块。

我们也可以对父模块做同样的操作…

结论

总之，Rust 的模块系统是一个有效的工具，用于将代码组织成逻辑片段，从而实现代码的维护和重用。模块支持分层组织、私密性管理和代码封装。Rust 通过诸如 use 关键字、嵌套路径和将模块划分为独立文件等功能，为开发人员提供了多功能且可扩展的方法来管理项目复杂性。

这篇关于学习 Rust 的第十一天：如何使用模块的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/934546。

相关文章

如何使用C#串口通讯实现数据的发送和接收

如何使用C#串口通讯实现数据的发送和接收

《如何使用C#串口通讯实现数据的发送和接收》本文详细介绍了如何使用C#实现基于串口通讯的数据发送和接收,通过SerialPort类,我们可以轻松实现串口通讯,并结合事件机制实现数据的传递和处理,感兴趣... 目录1. 概述2. 关键技术点2.1 SerialPort类2.2 异步接收数据2.3 数据解析2.
阅读更多...
详解如何使用Python提取视频文件中的音频

详解如何使用Python提取视频文件中的音频

《详解如何使用Python提取视频文件中的音频》在多媒体处理中,有时我们需要从视频文件中提取音频,本文为大家整理了几种使用Python编程语言提取视频文件中的音频的方法,大家可以根据需要进行选择... 目录引言代码部分方法扩展引言在多媒体处理中，有时我们需要从视频文件中提取音频，以便进一步处理或分析。本文
阅读更多...
使用Dify访问mysql数据库详细代码示例

使用Dify访问mysql数据库详细代码示例

《使用Dify访问mysql数据库详细代码示例》：本文主要介绍使用Dify访问mysql数据库的相关资料,并详细讲解了如何在本地搭建数据库访问服务,使用ngrok暴露到公网,并创建知识库、数据库访... 1、在本地搭建数据库访问的服务，并使用ngrok暴露到公网。#sql_tools.pyfrom
阅读更多...
使用mvn deploy命令上传jar包的实现

使用mvn deploy命令上传jar包的实现

《使用mvndeploy命令上传jar包的实现》本文介绍了使用mvndeploy:deploy-file命令将本地仓库中的JAR包重新发布到Maven私服,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学... 目录一、背景二、环境三、配置nexus上传账号四、执行deploy命令上传包1. 首先需要把本地仓中要
阅读更多...
Java进阶学习之如何开启远程调式

Java进阶学习之如何开启远程调式

《Java进阶学习之如何开启远程调式》Java开发中的远程调试是一项至关重要的技能,特别是在处理生产环境的问题或者协作开发时,：本文主要介绍Java进阶学习之如何开启远程调式的相关资料,需要的朋友... 目录概述Java远程调试的开启与底层原理开启Java远程调试底层原理JVM参数总结&nbsMbKKXJx
阅读更多...
Spring Cloud之注册中心Nacos的使用详解

Spring Cloud之注册中心Nacos的使用详解

《SpringCloud之注册中心Nacos的使用详解》本文介绍SpringCloudAlibaba中的Nacos组件,对比了Nacos与Eureka的区别,展示了如何在项目中引入SpringClo... 目录Naacos服务注册/服务发现引⼊Spring Cloud Alibaba依赖引入Naco编程s依
阅读更多...
Java springBoot初步使用websocket的代码示例

Java springBoot初步使用websocket的代码示例

《JavaspringBoot初步使用websocket的代码示例》：本文主要介绍JavaspringBoot初步使用websocket的相关资料,WebSocket是一种实现实时双向通信的协... 目录一、什么是websocket二、依赖坐标地址1.springBoot父级依赖2.springBoot依赖
阅读更多...
Java使用Mail构建邮件功能的完整指南

Java使用Mail构建邮件功能的完整指南

《Java使用Mail构建邮件功能的完整指南》JavaMailAPI是一个功能强大的工具,它可以帮助开发者轻松实现邮件的发送与接收功能,本文将介绍如何使用JavaMail发送和接收邮件,希望对大家有所... 目录1、简述2、主要特点3、发送样例3.1 发送纯文本邮件3.2 发送 html 邮件3.3 发送带
阅读更多...
使用DeepSeek搭建个人知识库(在笔记本电脑上)

使用DeepSeek搭建个人知识库(在笔记本电脑上)

《使用DeepSeek搭建个人知识库(在笔记本电脑上)》本文介绍了如何在笔记本电脑上使用DeepSeek和开源工具搭建个人知识库,通过安装DeepSeek和RAGFlow,并使用CherryStudi... 目录部署环境软件清单安装DeepSeek安装Cherry Studio安装RAGFlow设置知识库总
阅读更多...
Python FastAPI入门安装使用

Python FastAPI入门安装使用

《PythonFastAPI入门安装使用》FastAPI是一个现代、快速的PythonWeb框架,用于构建API,它基于Python3.6+的类型提示特性,使得代码更加简洁且易于绶护,这篇文章主要介... 目录第一节：FastAPI入门一、FastAPI框架介绍什么是ASGI服务（WSGI）二、FastAP
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2