Путаница с модулями в Rust: main.rs и lib.rs в одном проекте

Основная причина вашей путаницы

В Rust main.rs и lib.rs — это две разные корневые точки входа для модульной системы. Они не видят друг друга автоматически. Каждый из них является корнем своего собственного дерева модулей. main.rs — это корень для бинарного крейта (исполняемого файла), а lib.rs — корень для библиотечного крейта. Если вы хотите использовать код из lib.rs в main.rs, вам нужно явно подключить библиотеку как внешний крейт.

Решение: используйте ключевое слово extern crate или имя проекта

В современном Rust (начиная с edition 2018) вам не нужно писать extern crate в явном виде для крейтов из того же проекта. Достаточно использовать имя вашего проекта (оно указано в Cargo.toml в поле name).

Предположим, ваш Cargo.toml выглядит так:

[package]
name = "my_project"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

Тогда в main.rs вы можете обращаться к публичным элементам из lib.rs через префикс my_project:::

// main.rs
fn main() {
    my_project::greet(); // вызываем функцию из lib.rs
    println!("2 + 3 = {}", my_project::utils::add(2, 3)); // вызываем функцию из модуля utils
}

Но это ещё не всё. Вам также нужно правильно объявить модуль utils в lib.rs с модификатором pub, чтобы он был доступен снаружи:

// lib.rs
pub mod utils; // обратите внимание на pub!

pub fn greet() {
    println!("Hello from lib!");
}

Теперь структура проекта будет работать. Компилируем и запускаем:

$ cargo run
Hello from lib!
2 + 3 = 5

Как это работает под капотом?

• lib.rs — корень библиотечного крейта. Всё, что объявлено как pub в lib.rs или в его дочерних модулях (если они тоже pub), становится доступно внешним потребителям.
• main.rs — корень бинарного крейта. Он может использовать библиотечный крейт, но не наоборот (библиотека не знает о существовании бинарника).
• Когда вы пишете my_project::utils::add, Rust ищет крейт с именем my_project (вашу библиотеку) и затем внутри него — публичный модуль utils и функцию add.

Альтернатива: используйте use для удобства

Чтобы не писать длинные пути, можно импортировать нужные элементы:

// main.rs
use my_project::greet;
use my_project::utils::add;

fn main() {
    greet();
    println!("2 + 3 = {}", add(2, 3));
}

Важное замечание про файловую структуру

Если у вас в проекте есть только main.rs (без lib.rs), то все модули объявляются внутри main.rs. Например:

// main.rs
mod utils; // объявляем модуль, который лежит в src/utils.rs

fn main() {
    utils::add(2, 3);
}

Но если есть и main.rs, и lib.rs, то mod utils в main.rs и mod utils в lib.rs — это два разных модуля, которые могут даже не знать друг о друге. Будьте внимательны!

// main.rs
fn main() {
    my_project::run();
}

// lib.rs
pub mod utils;

pub fn run() {
    greet();
    println!("2 + 3 = {}", utils::add(2, 3));
}

fn greet() {
    println!("Hello from lib!");
}