使用 Rust 的单一代码库：面向初学者的代码组织

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引言：为什么在 Rust 中需要单一代码库？

当你开始学习 Rust 时，首先遇到的是通过 cargo new 创建的单个项目。但是，当你的项目规模扩大时该怎么办：出现了公共库、多个可执行文件（例如，服务器和客户端），或者你想将重复的代码提取到单独的包中？

这时，单一代码库（monorepo） 就派上了用场——这是一种将多个相互关联的项目（库和可执行文件）的代码存储在一个仓库中的方法。Rust 为此提供了一个内置解决方案——Cargo Workspaces（工作空间）。

在本文中，我们将从零开始讲解如何在 Rust 中组织单一代码库：从文件夹结构到实际示例。你将学习如何正确地将代码划分为模块、连接本地依赖项以及管理构建过程。

1. 什么是 Cargo Workspace 以及如何创建它？

工作空间（workspace）是一组 crate，它们共享同一个 Cargo.lock 文件和公共的 target 目录。这可以避免依赖项版本冲突并加快编译速度。

创建单一代码库结构

让我们创建一个包含两个 crate 的简单单一代码库：库 utils 和可执行文件 app。

mkdir my_monorepocd my_monorepocargo new utils --libcargo new app

现在，创建声明工作空间的根级 Cargo.toml 文件：

[workspace]members = [    "utils",    "app",]

重要提示： 确保在 utils/Cargo.toml 和 app/Cargo.toml 文件中没有包含 workspace 字段的 [package] 部分——这是不需要的。Cargo 会自动识别它们是工作空间的一部分。

项目结构

创建后，你将得到如下结构：

my_monorepo/├── Cargo.toml          # 根级 workspace├── utils/│   ├── Cargo.toml│   └── src/│       └── lib.rs└── app/    ├── Cargo.toml    └── src/        └── main.rs

2. 代码组织：库和模块

现在，让我们向 utils 库添加代码。假设我们想创建用于处理数字和字符串的通用函数。

库代码 (utils/src/lib.rs)

pub mod math;pub mod strings;

创建模块文件：

// utils/src/math.rspub fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {    a + b}

pub fn multiply(a: i32, b: i32) -> i32 {    a * b}

// utils/src/strings.rspub fn greet(name: &str) -> String {    format!("你好, {}!", name)}

pub fn to_uppercase(text: &str) -> String {    text.to_uppercase()}

在可执行文件中连接库

在 app/Cargo.toml 文件中，指定对本地 crate 的依赖：

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

[dependencies]utils = { path = "../utils" }

现在，在 app/src/main.rs 中，我们可以使用 utils 中的函数：

use utils::math;use utils::strings;

fn main() {    let sum = math::add(5, 10);    println!("5 + 10 = {}", sum);

    let greeting = strings::greet("世界");    println!("{}", greeting);

    let upper = strings::to_uppercase("rust rocks");    println!("{}", upper);}

从单一代码库的根目录使用以下命令运行项目：