Crates 和模組
每次你用 Rust 寫程式碼時，你都是寫在 crate 裡面。crate 是一或多個檔案，把你的程式碼組織在一起。在你寫的檔案裡面，你也可以做出 mod。mod(module，模組)是存放函式、結構體等等的空間，因為這些原因而被使用：
- 構建你的程式碼：幫助你思考程式碼的一般結構。當你的程式碼愈來愈大時，這會愈重要。
- 閱讀你的程式碼：人們可以更容易理解你的程式碼。例如，
std::collections::HashMap這個名字告訴你，它是在std的collections模組裡面。這給了你提示，也許collections裡面還有更多的集合型別可以讓你嘗試。 - 隱私權：所有的東西一開始都是私有的(private)。這樣可以讓你避免使用者直接使用函式。
要做出 mod，只需要寫 mod，然後用 {} 開始程式碼塊。我們將做出名為 print_things 的模組，裡面有一些列印相關的功能。
mod print_things { use std::fmt::Display; fn prints_one_thing<T: Display>(input: T) { // 印出實作 Display 的任何東西 println!("{}", input) } } fn main() {}
你可以看到，我們把 use std::fmt::Display; 寫在 print_things 裡面，因為它是獨立分開的空間。如果你把 use std::fmt::Display; 寫在 main() 裡面，就沒有用了。而且我們現在也不能從 main() 裡面呼叫。在 fn 前面沒有 pub 這個關鍵字時，它會保持為私有的。讓我們試著在沒有 pub 的情況下呼叫它。這裡是其中一種寫法：
// 🚧 fn main() { crate::print_things::prints_one_thing(6); }
crate 的意思是"在這個專案(project)裡"，但對於我們的簡單範例來說，它和"在這個檔案裡面"是一樣的。在那裡面是 print_things 這個模組，最後是 prints_one_thing() 函式。你可以每次都這樣寫，也可以寫 use 來匯入。現在我們可以看到錯誤說它是私有的：
// ⚠️ mod print_things { use std::fmt::Display; fn prints_one_thing<T: Display>(input: T) { println!("{}", input) } } fn main() { use crate::print_things::prints_one_thing; prints_one_thing(6); prints_one_thing("Trying to print a string...".to_string()); }
這裡是錯誤訊息：
error[E0603]: function `prints_one_thing` is private
--> src\main.rs:10:30
|
10 | use crate::print_things::prints_one_thing;
| ^^^^^^^^^^^^^^^^ private function
|
note: the function `prints_one_thing` is defined here
--> src\main.rs:4:5
|
4 | fn prints_one_thing<T: Display>(input: T) {
| ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
print_one_thing 是私有的函式很容易理解。它還用 src\main.rs:4:5 告訴我們在哪裡可以找到這個函式。這很有幫助，因為你不僅可以在一個檔案中寫 mod，還能在很多檔案中寫 mod。
現在我們只要寫 pub fn 而不是 fn，一切就可以執行了。
mod print_things { use std::fmt::Display; pub fn prints_one_thing<T: Display>(input: T) { println!("{}", input) } } fn main() { use crate::print_things::prints_one_thing; prints_one_thing(6); prints_one_thing("Trying to print a string...".to_string()); }
印出：
6
Trying to print a string...
pub 對結構體、列舉、特徵或模組有什麼作用？pub 對它們來說用起來像這樣：
pub對於結構體：它使結構體公開，但裡面的成員不是公開的。要想讓成員公開，你也要為每個成員分別寫pub。pub對於列舉或特徵：所有的東西都變成了公開的。這是合理的，因為特徵是關於賦予事物相同的行為。而列舉是關於值之間的選擇，而且你需要看到所有的列舉值才能做選擇。pub對於模組來說：頂層的模組會是pub的，因為如果它不是那就沒有人可以使用裡面的任何東西。但是模組裡面的模組需要使用pub才能成為公開的。
那讓我們在 print_things 裡面放個名為 Billy 的結構體。這個結構體幾乎全部會是公開的，但也不盡然。這個結構體是公開的，所以它寫做：pub struct Billy。裡面將會有 name 和 times_to_print。name 不會是公開的，因為我們只想讓使用者建立命名為 "Billy".to_string() 的結構體。但是使用者可以選擇印出的次數，所以那將會是公開的。它看起來像這樣：
mod print_things { use std::fmt::{Display, Debug}; #[derive(Debug)] pub struct Billy { // Billy 是公開的 name: String, // 但 name 是私有的. pub times_to_print: u32, } impl Billy { pub fn new(times_to_print: u32) -> Self { // 這表示使用者需要去用 new 來建立 Billy. 使用者只能改變 times_to_print 的次數 Self { name: "Billy".to_string(), // 我們選擇的名字 - 使用者不能選 times_to_print, } } pub fn print_billy(&self) { // 這個函式印出 Billy for _ in 0..self.times_to_print { println!("{:?}", self.name); } } } pub fn prints_one_thing<T: Display>(input: T) { println!("{}", input) } } fn main() { use crate::print_things::*; // 現在我們使用 *. 這會匯入所有來自 print_things 的東西 let my_billy = Billy::new(3); my_billy.print_billy(); }
印出：
"Billy"
"Billy"
"Billy"
對了，匯入一切的 * 叫做"glob 運算子"。Glob 的意思是"全域性(global)"，所以它意味著一切事物。
在 mod 裡面你可以建立其他模組。一個子模組(模組裡的模組)總是可以使用上層模組內部的任何東西。你可以在下一個範例中看到這一點，在那裡我們會有個在 mod country 裡面的 mod province 裡面的 mod city。
你可以把這個結構想成這樣：即使你在一個國家，你可能不在一個省。而即使你在一個省，你也可能不在一個城市。但如果你在一個城市，你就肯定在這個城市的省份和國家裡。
mod country { // 頂層模組不需要寫 pub fn print_country(country: &str) { // 注意: 這個函式不是公開的 println!("We are in the country of {}", country); } pub mod province { // 讓這個模組是公開的 fn print_province(province: &str) { // 注意: 這個函式不是公開的 println!("in the province of {}", province); } pub mod city { // 讓這個模組是公開的 pub fn print_city(country: &str, province: &str, city: &str) { // 然而這個函式是公開的 crate::country::print_country(country); crate::country::province::print_province(province); println!("in the city of {}", city); } } } } fn main() { crate::country::province::city::print_city("Canada", "New Brunswick", "Moncton"); }
有趣的是，print_city 可以存取 print_province 和 print_country。這是因為 mod city 在其他模組裡面。它不需要在 print_province 前面加上 pub 之後才能使用。這也合理：城市不需要做什麼，它本來就在一個省裡，在一個國家裡。
你可能有注意到，crate::country::province::print_province(province); 非常長。當我們在模組裡面的時候，我們可以用 super 從上層模組存取成員。其實 super 這個字本身就是"上面(above)"的意思，比如"上級(superior)"。在我們的簵例中，我們只用了函式一次，但是如果你用的比較多的話，那麼最好是匯入它。如果它能讓你的程式碼更容易閱讀，那也是個好主意，即使你只用了函式一次。程式碼現在幾乎是一樣的，但更容易閱讀一些：
mod country { fn print_country(country: &str) { println!("We are in the country of {}", country); } pub mod province { fn print_province(province: &str) { println!("in the province of {}", province); } pub mod city { use super::super::*; // 使用 "上面的上面" 的一切: 那表示 country 模組 use super::*; // 使用 "上面" 的一切: 那表示 province 模組 pub fn print_city(country: &str, province: &str, city: &str) { print_country(country); print_province(province); println!("in the city of {}", city); } } } } fn main() { use crate::country::province::city::print_city; // 帶入函式使用 print_city("Canada", "New Brunswick", "Moncton"); print_city("Korea", "Gyeonggi-do", "Gwangju"); // 現在再用一次也沒負擔 }