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!
4.  
5. You can keep working on this exercise,
6. or jump into the next one by removing the `I AM NOT DONE` comment:
7.  
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.   |                         ^^
9.  
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