●第1篇Rust繫統編程入門
第1章Rust工具鏈和項目結構3
1.1技術要求3
1.2為項目選擇正確的Rust配置4
1.2.1選擇Rust發布通道4
1.2.2選擇Rust項目類型6
1.3Cargo和項目結構簡介7
1.4使用Cargo自動化構建管理9
1.4.1構建一個基本的二進制項Crate9
1.4.2配置Cargo11
1.4.3構建靜態庫Crate13
1.5自動化依賴項管理14
1.5.1指定依賴項的位置15
1.5.2在源代碼中使用依賴包16
1.6編寫和運行自動化測試16
1.6.1用Rust測試17
1.6.2用Rust編寫集成測試18
1.6.3控制測試執行19
1.6.4按順序或並行運行測試21
1.7生成項目文檔21
1.7.1在Crate中編寫內聯文檔注釋22
1.7.2在Markdown文件中編寫文檔23
1.7.3運行文檔測試24
1.8小結24
1.9延伸閱讀25
第2章Rust編程語言之旅27
2.1技術要求28
2.2分析問題域28
2.3繫統行為建模29
2.4構建標記化器32
2.4.1Tokenizer數據結構32
2.4.2Tokenizer數據處理36
2.5構建解析器40
2.5.1Parser數據結構41
2.5.2Parser方法43
2.5.3運算符優先級47
2.6構建求值器50
2.7處理錯誤51
2.8綜合演練55
2.9小結57
第3章Rust標準庫介紹59
3.1技術要求59
3.2Rust標準庫和繫統編程59
3.3探索Rust標準庫62
3.4面向計算的模塊67
3.4.1數據類型67
3.4.2數據處理69
3.4.3錯誤處理69
3.4.4外部函數接口70
3.4.5編譯器70
3.5面向繫統調用的模塊70
3.5.1內存管理70
3.5.2並發72
3.5.3文件繫統73
3.5.4輸入/輸出73
3.5.5網絡連接73
3.5.6與特定操作繫統相關的模塊73
3.5.7時間73
3.5.8異步73
3.6構建模板引擎74
3.7模板語法和設計76
3.7.1模板文件素列表76
3.7.2模板引擎的概念模型77
3.7.3模板引擎的工作原理79
3.7.4模板引擎生成HTML的步驟80
3.7.5新建庫項目81
3.7.6模板引擎的代碼結構81
3.7.7數據結構82
3.7.8關鍵函數83
3.7.9測試用例84
3.8編寫模板引擎86
3.8.1解析器的設計86
3.8.2編寫解析器87
3.8.3支持函數88
3.8.4main()函數91
3.8.5執行模板引擎95
3.9小結96
3.10延伸閱讀97
第4章管理環境、命令行和時間99
4.1技術要求100
4.2項目範圍和設計概述100
4.2.1要構建的內容100
4.2.2技術設計103
4.3使用Rust標準庫106
4.3.1路徑操作和目錄迭代106
4.3.2時間測量108
4.3.3使用環境變量108
4.3.4使用命令行參數110
4.3.5imagix庫設計方法總結111
4.4編寫imagix庫代碼111
4.4.1imagix庫的模塊結構112
4.4.2添加依賴項114
4.4.3遍歷目錄條目114
4.4.4調整圖像大小115
4.4.5圖像文件信息統計117
4.4.6錯誤處理118
4.5開發命令行應用程序119
4.5.1設計命令行界面120
4.5.2使用structopt對命令行二進制文件進行編碼122
4.6小結125
第2篇在Rust中管理和控制繫統資源
第5章Rust中的內存管理129
5.1技術要求130
5.2操作繫統內存管理的基礎知識130
5.2.1內存管理生命周期130
5.2.2進程的內存布局134
5.3Rust程序的內存布局136
5.3.1理解Rust程序的內存布局136
5.3.2棧、堆和靜態內存的特性139
5.4Rust內存管理生命周期141
5.4.1Rust內存管理生命周期概述142
5.4.2內存分配144
5.4.3內存使用和操作146
5.4.4Rust的所有權規則147
5.4.5Rust借用和引用規則148
5.4.6內存釋放148
5.4.7內存安全149
5.5實現動態數據結構150
5.5.1模板引擎設計的變化152
5.5.2編寫動態數據結構的代碼154
5.6小結159
5.7延伸閱讀159
第6章在Rust中使用文件和目錄161
6.1技術要求161
6.2理解用於文件操作的Linux繫統調用161
6.3在Rust中執行文件I/O操作164
6.3.1創建166
6.3.2打開166
6.3.3復制167
6.3.4重命名167
6.3.5讀取167
6.3.6寫入168
6.3.7查詢168
6.數據169
6.3.9關閉170
6.4了解目錄和路徑操作170
6.4.1讀取目錄條目的詳細信息172
6.4.2以編程方式創建目錄結構173
6.4.3動態構造路徑字符串173
6.5設置硬鏈接、符號鏈接和執行查詢174
6.5.1創建硬鏈接175
6.5.2創建和查詢符號鏈接175
6.6在Rust中編寫shell命令176
6.6.1代碼概述176
6.6.2錯誤處理178
6.6.3源指標計算180
6.6.4main()函數184
6.7小結186
第7章在Rust中實現終端I/O187
7.1技術要求187
7.2終端I/O基礎知識188
7.2.1終端的特性188
7.2.2TermionCrate189
7.2.3定義項目構建內容190
7.3處理終端用戶界面和光標192
7.3.1編寫數據結構和main()函數192
7.3.2初始化文本查看器並獲取終端大小195
7.3.3顯示文檔並設置終端顏色、樣式和光標位置196
7.3.4退出文本查看器197
7.4處理鍵盤輸入和滾動198
7.4.1偵聽用戶的按鍵199
7.4.2定位終端光標200
7.4.3在終端上啟用滾動功能202
7.5處理鼠標輸入203
7.6小結205
第8章處理進程和信號207
8.1技術要求207
8.2理解Linu程概念和繫統調用208
8.2.1程序和進程之間的區別208
8.2.2程序內存布局和進程管理209
8.3深入了解Linu程基礎知識211
8.3.1進程管理關鍵任務分解211
8.3.2創建新進程212
8.3.3檢查子進程的狀態213
8.3.4使用進程間通信213
8.3.5設置環境變量213
8.3.6終止進程214
8.3.7處理信號214
8.4使用Rust生成進程214
8.4.1生 的子進程214
8.4.2終止進程216
8.4.3檢查子進程的執行狀態217
8.5處理I/O和環境變量218
8.5.1處理子進程的I/O218
8.5.2為子進程設置環境變量220
8.6處理恐慌、錯誤和信號221
8.6.1中止當前進程221
8.6.2信號處理223
8.7用Rust編寫shell程序225
8.7.1新建項目225
8.7.2迭代1—生成執行命令的子進程225
8.7.3迭代2—添加對命令參數的支持227
8.7.4迭代3—支持自然語言命令228
8.7.5測試和錯誤處理229
8.7.6練習和改進230
8.8小結231
第9章管理並發233
9.1技術要求233
9.2並發的基礎知識234
9.2.1並發與並行234
9.2.2多線程的概念237
9.3生成和配置線程239
9.3.1使用thread::spawn()函數240
9.3.2使用thread::Builder結構241
9.4線程中的錯誤處理242
9.5線程間消息傳遞245
9.6通過共享狀態實現並發247
9.6.1互斥鎖和原子引用計數248
9.6.2定義程序結構249
9.6.3彙總共享狀態下的源文件統計信息250
9.7使用計時器暫停線程執行254
9.8小結255
第3篇高級主題
第10章處理設備I/O259
10.1技術要求259
10.2了解Linux中設備I/O的基礎知識260
10.2.1設備驅動程序260
10.2.2設備類型262
10.3執行緩衝讀取和寫入操作263
10.4使用標準輸入和輸出266
10.5I/O上的鏈接和迭代器268
10.6處理錯誤和返回值270
10.7獲取已連接USB設備的詳細信息272
10.7.1設計項目272
10.7.2編寫數據結構和工具函數274
10.7.3編寫main()函數276
10.8小結278
第11章學習網絡編程279
11.1技術要求279
11.2Linux中的網絡連接基礎知識280
11.3理解Rust標準庫中的網絡原語283
11.3.1Rust網絡標準庫中的基礎數據結構283
11.3.2IP地址應用示例284
11.3.3套接字示例286
11.4在Rust中使用TCP和UDP進行編程286
11.4.1編寫UDP服務器和客戶端286
11.4.2編寫TCP服務器和客戶端289
11.5編寫一個TCP反向代理290
11.5.1代理服務器類型291
11.5.2新建項目292
11.5.3編寫源服務器—結構體和方法293
11.5.4編寫源服務器—main()函數295
11.5.5測試源服務器298
11.5.6編寫反向代理服務器299
11.5.7測試反向代理服務器302
11.6小結303
第12章編寫不安全Rust和FFI305
12.1技術要求305
12.2不安全Rust簡介306
12.2.1區分安全Rust和不安全Rust代碼307
12.2.2在不安全Rust中的操作308
12.3FFI簡介310
12.3.1通過FFI接口調用外部函數310
12.3.2跨FFI邊界共享聯合體311
12.4安全FFI指南313
12.5從C中調用Rust314
12.5.1項目操作步驟概述314
12.5.2具體操作過程314
12.6理解ABI316
12.6.1關於ABI317
12.6.2條件編譯選項317
12.6.3數據布局約定318
12.6.4鏈接選項319
12.7小結319
