以調試Rust的方式來學習Rust

在我上一篇關于 Rustup 的文章中，我向你們展示了如何安裝 Rust 工具鏈。但是，如果不能上手操作一下 Rust 的話下載工具鏈又有什么用？學習任何語言都包括閱讀現有的代碼和寫很多的示例程序，這是精通一門語言的好方法。然而，我們還可以走第三條路：調試代碼。

通過調試來學習牽扯到嘗試去編譯一個已經寫好的（滿是漏洞的）示例程序，理解編譯器生成的錯誤信息，修復示例代碼，然后再重新編譯。重復這個過程直到代碼能夠成功被編譯并運行。

Rustlings是一個由 Rust 團隊維護的開源項目，旨在幫助你通過調試代碼來學習 Rust。它也會一路為你提供提示。如果你是一名 Rust 初學者，并且剛開始閱讀或已經讀完了 Rust 書籍，那么 Rustlings 就是理想的下一步。Rustllings 幫助你將運用書中所學，并轉向開發更大的項目。

安裝 Rustlings

我使用（并推薦）Fedora 電腦來體驗 Rustlings，但是任何 Linux 發行版都可以。要安裝 Rustlings，你必須下載并運行它的安裝腳本。通常建議你以不具備任何特別權限的普通用戶（非 root 用戶）來運行腳本。

記住，你需要 Rust 工具鏈來使用 Rustlings。如果你還沒有這些工具鏈，請參考我關于 Rustup 的文章。

當你準備好時，下載這個安裝腳本：

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

閱讀腳本以了解它會做什么：

1. $ less rustlings_install.sh

然后運行安裝：

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!

運行rustlings以開始。

Rustlings 練習

你現在可以使用命令rustlings。與標志--help一起執行來查看可選的選項。

1. $ rustlings --help

這個安裝腳本也克隆了 Rustlings 的 Git 倉庫，并安裝了運行示例程序所需的依賴。你可以在ruslings下的exercises目錄查閱這些示例程序。

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

從命令行列出所有練習

命令ruslings提供給你一個list命令用以展示每個示例程序，它的完整路徑，以及狀態 （默認為 “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. [...]

在顯示結尾處，你會有一個進度報告用來追蹤進度。

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

查看示例程序

命令rustlings list向你展示了現有的程序，所以你可以在任何時候查看這些程序的代碼，你只需要將完整路徑復制到你的終端作為命令cat opensource.com或者less opensource.com的參數：

1. $ cat exercises/intro/intro1.rs

驗證你的程序

現在你可以開始調試程序了。你可以使用命令verify來做這件事。注意 Rustlings 選擇了列表里的第一個程序（intro1.rs）并嘗試去編譯它，最后編譯成功：

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 |

正如你從結果中所見，盡管示例代碼成功編譯了，你依然需要做一些工作。每個示例程序的源文件中都帶有以下注釋：

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

雖然第一個程序的編譯沒有問題，除非你去掉注釋I AM NOT DONE，Rustlings 不會移到下一個程序。

來到下一個練習

一旦你從intro1.rs中去掉這些注釋，你就可以通過再一次運行命令rustlings verify來到下一個練習。這一次，你會發現 Rustlings 嘗試去編譯這個系列中的下一個程序（intro2.rs），但是遇到了一個錯誤。你應該調試并修復這個問題，并前進。這是你理解為什么 Rust 說程序有漏洞的至關重要的一步。

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

來點提示

Rustlings 有一個非常好用的hint參數，這個參數會告訴你示例程序中哪里出錯了，以及如何去修復它。你可以認為這是在編譯錯誤信息基礎之上，一個額外的幫助選項。

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

基于以上提示，修復這個程序就很簡單了。你只需要在語句println中加一個額外的參數。這個 diff 對比應該能幫你理解發生的變化：

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

一旦你做出了修改，并從源代碼中去掉了注釋NOT DONE，你可以再一次運行rustlings verify來編譯并運行代碼。

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

追蹤進度

你無法在一天之內做完所有的練習，忘記練到哪也很常見。你可以執行命令list來查看你的練習狀態。

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. [...]

運行特定的練習

如果你不想從頭開始并且想要跳過一些練習，Rustlings 允許你使用命令rustlings run來專注特定的練習。如此可以運行指定的程序而不需要驗證之前的課程。例如：

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

敲入練習名字可能會變得乏味，但 Rustlings 為你準備了便利的命令next用來移向系列中的下一個練習。

1. $ rustlings run next

替代命令 watch

如果你不想在每次修改后還要敲一次verify，你可以在終端窗口中運行命令watch，然后再繼續修改源代碼以解決問題。命令watch會檢測到這些修改，然后重新編譯以查看這些問題是否被解決。

1. $ rustlings watch

通過調試學習

Rust 編譯器以提供非常有意義的錯誤信息而被熟知，這些錯誤信息會幫助你理解在你代碼中的問題。這通常意味著更快的調試。Rustlings 是練習 Rust，學會閱讀錯誤信息，并理解 Rust 語言的優秀途徑。來看看GitHub上 Rustlings 5.0.0 的最新功能吧。

審核編輯：湯梓紅