Rust中的包（packages）、模塊（modules）和箱（crates）的愛恨情仇

作者：Rust開發筆記 2025-01-13 00:00:35

在 Rust 中，一個重要的概念是 crate 根（crate root）。crate 根是編譯器構建程序的起點。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，這個文件都會被視為 crate 根。

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 的組織系統一開始讓我覺得很難掌握，但經過一段時間的學習和實踐，我終于逐漸理清了它們的關系。

讓我們從基礎開始，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簡單的 crate：

fn main() {
    println!("I am a crate.");
}

Rust 中有兩種類型的 crate：二進制 crate 和庫 crate。

在組織 Rust 程序時，一個常見的方式是將程序拆分為一個二進制 crate 和一個庫 crate。二進制 crate（通常命名為 main.rs）包含可執行文件，而庫 crate 則存儲可復用的功能。二進制 crate 可以通過導入庫 crate 的類型、方法等來使用它的功能。

包（package）是一個或多個 crate 的集合，它們協同工作以提供某種功能。每個包都包含一個 Cargo.toml 文件，用于告訴 Rust 編譯器如何構建其中的 crate。

項目根目錄下的 Cargo.toml 文件定義了一個包的存在。默認情況下，Cargo 會假定 src/main.rs 是二進制 crate 的根，而 src/lib.rs 是庫 crate 的根。包的名稱默認與二進制或庫 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 項目時，我發現將初始化和啟動邏輯放在一個二進制 crate 中，而將核心功能放在一個庫 crate 中非常有用。對于小型項目，這種結構可能顯得繁瑣，但對于大型代碼庫（例如 API），這種模塊化的結構可以顯著提高代碼的可維護性。遵循這種結構讓我在回顧舊項目時省了不少麻煩。

crate 可以進一步劃分為模塊（module），模塊可以存在于單個文件中，也可以分布在多個文件中。模塊的主要作用有兩個：

雖然可以將所有模塊定義在一個文件中，但這種方式很快會變得難以管理。因此，將模塊組織到單獨的文件中是一種更好的做法，便于導航和維護。

Rust 編譯器使用路徑（path）來定位代碼。路徑類似于 Windows、Linux 或 macOS 中的文件系統路徑，分為兩種形式：

use 關鍵字可以將模塊引入作用域，使其內容可以在程序的其他部分訪問。這在避免重復書寫路徑時尤其有用。例如：

use serde::Deserialize;

如果我們在 Cargo.toml 的依賴項中添加了 serde crate（包括 derive 功能標志），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。

Rust 的命名空間操作符 :: 通常與 use 關鍵字一起使用，用于訪問模塊中的項。例如：

use axum::{http::StatusCode, routing::get, response::IntoResponse};

在這里，我們引入了 axum Web 應用框架，并同時引入了以下具體依賴：

當我們只需要模塊中的某些內容時，可以將它們用 {} 包裹起來。

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的讀者。

責任編輯：武曉燕來源： Rust開發筆記