Несколько исполняемых файлов

Как мы знаем, когда мы создаём исполняемую программу, то главным файлом является src/main.rs. Но что делать, если мы хотим сделать несколько исполняемых файлов, которые переиспользуют одни и те же модули?

В таком случае мы можем создать сколько угодно дополнительных главных файлов в каталоге src/bin.

Например, нам нужны три утилиты, работающие с последовательностью Фибоначчи:

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987

• Первая утилита будет печатать печатать первые 10 элементов последовательности.
• Вторая будет печатать сумму первых 10 элементов последовательности.
• Третья будет печатать произведение элементов со 2-го по 10-й (потому что произведение на 0 всегда даёт 0).

Создадим новый Cargo проект:

cargo new fibonacci_util

Никаких зависимостей у нас не будет, поэтому Cargo.toml мы не трогаем.

Создаём модуль src/fibonacci.rs с реализацией генерации последовательности Фибоначчи в виде итератора:

#![allow(unused)]
fn main() {
// Сколько элементов из последовательности Фибоначчи мы хотим взять
pub struct FibonacciSequence(pub usize);

// Итератор для последовательности Фибоначчи заданной длины
pub struct FibonacciIter {
    current_index: usize,
    len: usize,
    prev: u64,
    before_prev: u64,
}

impl Iterator for FibonacciIter {
    type Item = u64;

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        match self.current_index {
            0 => {
                self.current_index += 1;
                Some(0)
            },
            1 => {
                self.current_index += 1;
                Some(1)
            },
            n if n < self.len => {
                let nth = self.before_prev + self.prev;
                self.before_prev = self.prev;
                self.prev = nth;
                self.current_index += 1;
                Some(nth)
            },
            _ => None,
        }
    }
}

impl IntoIterator for FibonacciSequence {
    type Item = u64;
    type IntoIter = FibonacciIter;

    fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
        FibonacciIter {
            current_index: 0,
            len: self.0,
            prev: 1,
            before_prev: 0,
        }
    }
}
}

Поскольку эта функциональность будет использоваться тремя программами, оформим её как библиотеку. Создадим src/lib.rs:

#![allow(unused)]
fn main() {
pub mod fibonacci;
}

К этому моменту дерево файлов должно выглядеть так:

fibonacci_util/
├── Cargo.toml
└── src/
    ├── fibonacci.rs
    ├── lib.rs
    └── main.rs

Теперь настало время первой программы, которая просто печатает 10 элементов последовательности. Поместим её в src/main.rs:

use fibonacci_util::fibonacci::FibonacciSequence;

fn main() {
    let s = FibonacciSequence(10).into_iter().collect::<Vec<_>>();
    println!("First 10 elements of fibonacci sequence: {s:?}");
}

Здесь мы видим кое-что новое: вместо того, чтобы подключать модули через mod, мы просто импортировали модуль через use, причём первой компонентой имени является имя самого проекта (крэйта) — fibonacci_util. Это стало возможным, так как у нас уже есть библиотека lib.rs, которая по умолчанию подключена с тем же именем, что и у нашего крэйта, и которая импортирует модуль fibonacci. Таким образом, обращаясь к имени текущего проекта fibonacci_util, мы обращаемся к нашей библиотеке lib.rs.

Могли ли мы вместо этого, как раньше, просто подключить модуль fibonacci в наш main.rs?

mod fibonacci;
use fibonacci::FibonacciSequence;

fn main() {
    let s = FibonacciSequence(10).into_iter().collect::<Vec<_>>();
    println!("First 10 elements of fibonacci sequence: {s:?}");
}

Да, могли. Такой код тоже работает. Но этот вариант не подойдёт для следующих двух утилит, которые мы напишем.

В Cargo проекте может быть только один основной главный файл программы — src/main.rs. И только он может подключать в себя модули через mod. Дополнительные главные файлы исполняемых программ помещаются в каталог /src/bin, и для них не доступны модули, которые располагаются непосредственно в src/, поэтому они могут обращаться к ним только через src/lib.rs.

Создадим нашу вторую утилиту, которая печатает сумму первых 10 элементов последовательности — src/bin/fibonacci_sum.rs:

use fibonacci_util::fibonacci::FibonacciSequence;

fn main() {
    let sum: u64 = FibonacciSequence(10)
        .into_iter()
        .sum();
    println!("Sum of first 10 elements of fibonacci sequence: {sum}");
}

Как мы видим, функциональность из библиотеки src/lib.rs доступна через пространство имён fibonacci_util точно таким же образом, как и в нашем src/main.rs. Как мы уже сказали, для главных файлов в src/bin никакие модули из src/ напрямую не доступны, и единственный способ использовать эти модули — посредством библиотеки lib.rs.

Аналогично создадим последнюю утилиту, которая печатает произведение элементов последовательности со 2-го по 10-й — src/bin/fibonacci_prod.rs:

use fibonacci_util::fibonacci::FibonacciSequence;

fn main() {
    let prod: u64 = FibonacciSequence(10).into_iter()
        .skip(1) // Отбрасываем первый нулевой элемент
        .product();
    println!("Product of fibonacci sequence elements from 2nd to 10th: {prod}");
}

К этому моменту, дерево файлов проекта должно выглядеть так:

fibonacci_util/
├── Cargo.toml
└── src/
    ├── bin/
    │   ├── fibonacci_sum.rs
    │   └── fibonacci_prod.rs
    ├── fibonacci.rs
    ├── lib.rs
    └── main.rs

Выполнив команду сборки cargo build, мы должны увидеть в target/debug:

• libfibonacci_util.rlib — Rust библиотека, собранная из src/lib.rs
• fibonacci_util — исполняемый файл, собранный из src/main.rs
• fibonacci_sum — исполняемый файл, собранный из src/bin/fibonacci_sum.rs
• fibonacci_prod — исполняемый файл, собранный из src/bin/fibonacci_prod.rs

Если мы хотим собрать только какой-то конкретный исполняемый файл, то мы должны указать его при помощи опции --bin. Например, чтобы собрать только fibonacci_sum:

cargo build --bin fibonacci_sum

[[bin]]

По умолчанию исполняемые файлы будут иметь те же имена, как и у соответствующих им src/bin/*.rs файлов. Однако имена можно изменить при помощи секции [[bin]] в файле Cargo.toml.

Допустим, мы хотим, чтобы src/bin/fibonacci_sum.rs собирался в исполняемый файл с именем sum_10, а src/bin/fibonacci_prod.rs — в файл prod_10.

[package]
name = "fibonacci_util"
version = "0.1.0"
edition = "2024"

[[bin]]
name = "sum_10"
path = "src/bin/fibonacci_sum.rs"

[[bin]]
name = "prod_10"
path = "src/bin/fibonacci_prod.rs"

[dependencies]

Теперь, после выполнения cargo build, в директории target/debug мы увидим sum_10 и prod_10.

Мы также можем задать другое имя и для исполняемого файла, который собирается из src/main.rs:

[package]
name = "fibonacci_util"
version = "0.1.0"
edition = "2024"

[[bin]]
name = "sequence_10"
path = "src/main.rs"

[[bin]]
name = "sum_10"
path = "src/bin/fibonacci_sum.rs"

[[bin]]
name = "prod_10"
path = "src/bin/fibonacci_prod.rs"

[dependencies]