以调试Rust的方式来学习Rust

导读：Rustlings 是由 Rust 团队维护的开源项目，旨在帮助你通过调试代码的方式来学习 Rust。

在我上一篇关于 Rustup 的文章中，我向你们展示了如何安装 Rust 工具链。但是，如果不能上手操作一下 Rust 的话下载工具链又有什么用？学习任何语言都包括阅读现有的代码和写很多的示例程序，这是精通一门语言的好方法。然而，我们还可以走第三条路：调试代码。

通过调试来学习牵扯到尝试去编译一个已经写好的（满是漏洞的）示例程序，理解编译器生成的错误信息，修复示例代码，然后再重新编译。重复这个过程直到代码能够成功被编译并运行。

Rustlings是一个由 Rust 团队维护的开源项目，旨在帮助你通过调试代码来学习 Rust。它也会一路为你提供提示。如果你是一名 Rust 初学者，并且刚开始阅读或已经读完了 Rust 书籍，那么 Rustlings 就是理想的下一步。Rustllings 帮助你将运用书中所学，并转向开发更大的项目。

安装 Rustlings

我使用（并推荐）Fedora 电脑来体验 Rustlings，但是任何 Linux 发行版都可以。要安装 Rustlings，你必须下载并运行它的安装脚本。通常建议你以不具备任何特别权限的普通用户（非 root 用户）来运行脚本。

记住，你需要 Rust 工具链来使用 Rustlings。如果你还没有这些工具链，请参考我关于 Rustup 的文章。

当你准备好时，下载这个安装脚本：

1. $ curl -L https://raw.githubusercontent.com/rust-lang/rustlings/main/install.sh > rustlings_install.sh
2. $ file rustlings_install.sh
3. rustlings_install.sh: Bourne-Again shell script, ASCII text executable

阅读脚本以了解它会做什么：

1. $ less rustlings_install.sh

然后运行安装：

1. $ bash rustlings_install.sh
2. [...]
3. Installing /home/tux/.cargo/bin/rustlings
4. Installed package `rustlings v4.8.0 (/home/tux/rustlings)` (executable `rustlings`)
5. All done!

运行rustlings以开始。

Rustlings 练习

你现在可以使用命令rustlings。与标志--help一起执行来查看可选的选项。

1. $ rustlings --help

这个安装脚本也克隆了 Rustlings 的 Git 仓库，并安装了运行示例程序所需的依赖。你可以在ruslings下的exercises目录查阅这些示例程序。

1. $ cd rustlings
2. $ pwd
3. /home/tux/rustlings
4. $ ls
5. AUTHORS.md Cargo.toml CONTRIBUTING.md info.toml install.sh README.md target Cargo.lock CHANGELOG.md exercises install.ps1 LICENSE src tests
6. $ ls -m exercises/
7. advanced_errors, clippy, collections, conversions, enums, error_handling, functions, generics, if, intro, macros, mod.rs,
8. modules, move_semantics, option, primitive_types, quiz1.rs, quiz2.rs, quiz3.rs, quiz4.rs, README.md,
9. standard_library_types, strings, structs, tests, threads, traits, variables

从命令行列出所有练习

命令ruslings提供给你一个list命令用以展示每个示例程序，它的完整路径，以及状态 （默认为 “待定”）。

1. $ rustlings list
2. Name Path Status
3. intro1 exercises/intro/intro1.rs Pending
4. intro2 exercises/intro/intro2.rs Pending
5. variables1 exercises/variables/variables1.rs Pending
6. variables2 exercises/variables/variables2.rs Pending
7. variables3 exercises/variables/variables3.rs Pending
8. [...]

在显示结尾处，你会有一个进度报告用来追踪进度。

1. Progress: You completed 0 / 84 exercises (0.00 %).

查看示例程序

命令rustlings list向你展示了现有的程序，所以你可以在任何时候查看这些程序的代码，你只需要将完整路径复制到你的终端作为命令cat opensource.com或者less opensource.com的参数：

1. $ cat exercises/intro/intro1.rs

验证你的程序

现在你可以开始调试程序了。你可以使用命令verify来做这件事。注意 Rustlings 选择了列表里的第一个程序（intro1.rs）并尝试去编译它，最后编译成功：

1. $ rustlings verify
2. Progress: [-----------------------------------] 0/84
3. Successfully ran exercises/intro/intro1.rs!
5. You can keep working on this exercise,
6. or jump into the next one by removing the `I AM NOT DONE` comment:
8. 6 | // Execute the command `rustlings hint intro1` for a hint.
9. 7 |
10. 8 | // I AM NOT DONE
11. 9 |

正如你从结果中所见，尽管示例代码成功编译了，你依然需要做一些工作。每个示例程序的源文件中都带有以下注释：

1. $ grep "NOT DONE" exercises/intro/intro1.rs
2. // I AM NOT DONE

虽然第一个程序的编译没有问题，除非你去掉注释I AM NOT DONE，Rustlings 不会移到下一个程序。

来到下一个练习

一旦你从intro1.rs中去掉这些注释，你就可以通过再一次运行命令rustlings verify来到下一个练习。这一次，你会发现 Rustlings 尝试去编译这个系列中的下一个程序（intro2.rs），但是遇到了一个错误。你应该调试并修复这个问题，并前进。这是你理解为什么 Rust 说程序有漏洞的至关重要的一步。

1. $ rustlings verify
2. Progress: [>------------------------] 1/84
3. Compiling of exercises/intro/intro2.rs failed! Please try again. Here's the output:
4. error: 1 positional argument in format string, but no arguments were given
5. --> exercises/intro/intro2.rs21
6. |
7. 8 | println!("Hello {}!");
8. | ^^
10. error: aborting due to previous error

来点提示

Rustlings 有一个非常好用的hint参数，这个参数会告诉你示例程序中哪里出错了，以及如何去修复它。你可以认为这是在编译错误信息基础之上，一个额外的帮助选项。

1. $ rustlings hint intro2
2. Add an argument after the format string.

基于以上提示，修复这个程序就很简单了。你只需要在语句println中加一个额外的参数。这个 diff 对比应该能帮你理解发生的变化：

1. < println!("Hello {}!", "world");
2. ---
3. > println!("Hello {}!");

一旦你做出了修改，并从源代码中去掉了注释NOT DONE，你可以再一次运行rustlings verify来编译并运行代码。

1. $ rustlings verify
2. Progress: [>-------------------------------------] 1/84
3. Successfully ran exercises/intro/intro2.rs!

追踪进度

你无法在一天之内做完所有的练习，忘记练到哪也很常见。你可以执行命令list来查看你的练习状态。

1. $ rustlings list
2. Name Path Status
3. intro1 exercises/intro/intro1.rs Done
4. intro2 exercises/intro/intro2.rs Done
5. variables1 exercises/variables/variables1.rs Pending
6. variables2 exercises/variables/variables2.rs Pending
7. variables3 exercises/variables/variables3.rs Pending
8. [...]

运行特定的练习

如果你不想从头开始并且想要跳过一些练习，Rustlings 允许你使用命令rustlings run来专注特定的练习。如此可以运行指定的程序而不需要验证之前的课程。例如：

1. $ rustlings run intro2
2. Hello world!
3. Successfully ran exercises/intro/intro2.rs
4. $ rustlings run variables1

敲入练习名字可能会变得乏味，但 Rustlings 为你准备了便利的命令next用来移向系列中的下一个练习。

1. $ rustlings run next

替代命令 watch

如果你不想在每次修改后还要敲一次verify，你可以在终端窗口中运行命令watch，然后再继续修改源代码以解决问题。命令watch会检测到这些修改，然后重新编译以查看这些问题是否被解决。

1. $ rustlings watch

通过调试学习

Rust 编译器以提供非常有意义的错误信息而被熟知，这些错误信息会帮助你理解在你代码中的问题。这通常意味着更快的调试。Rustlings 是练习 Rust，学会阅读错误信息，并理解 Rust 语言的优秀途径。来看看GitHub上 Rustlings 5.0.0 的最新功能吧。

审核编辑：汤梓红