Pakete (packages) und Kisten (crates)
Die ersten Teile des Modulsystems, die wir behandeln werden, sind Pakete und Kisten.
Eine Kiste ist die kleinste Menge an Code, die der Rust-Compiler zu einem
bestimmten Zeitpunkt berücksichtigt. Selbst wenn du rustc anstelle von
cargo ausführst und eine einzelne Quellcodedatei übergibst (wie wir es
bereits im Abschnitt „Schreiben und Ausführen eines Rust-Programms“ in Kapitel
1 getan haben), betrachtet der Compiler diese Datei als eine Kiste. Kisten
können Module enthalten, und die Module können in anderen Dateien definiert
sein, die mit der Kiste kompiliert werden, wie wir in den nächsten Abschnitten
sehen werden.
Es gibt zwei Arten von Kisten: Binäre Kisten und Bibliothekskisten. Binäre
Kisten (binary crates) sind Programme, die du zu einer ausführbaren Datei
kompilieren und starten kannst, z.B. ein Befehlszeilenprogramm
oder einen Server. Jede muss eine Funktion namens main haben, die definiert,
was passiert, wenn die ausführbare Datei läuft. Alle Kisten, die wir bisher
erstellt haben, waren binäre Kisten.
Bibliothekskisten (library crates) haben keine main-Funktion und sie werden
nicht zu einer ausführbaren Datei kompiliert. Stattdessen definieren sie
Funktionalität, die für mehrere Projekte gemeinsam genutzt werden soll. Zum
Beispiel bietet die Kiste rand, die wir in Kapitel 2 verwendet haben,
Funktionalität, die Zufallszahlen erzeugt. Wenn Rust-Entwickler „Kiste“ sagen,
meinen sie meistens „Bibliothekskiste“, und sie verwenden „Kiste“ austauschbar
mit dem allgemeinen Programmierkonzept einer „Bibliothek“.
Die Kistenwurzel ist eine Quelldatei, von der der Rust-Compiler ausgeht und die das Wurzel-Modul deiner Kiste bildet (Module werden im Abschnitt „Mit Modulen den Kontrollumfang und Datenschutz steuern“ ausführlich erklärt).
Ein Paket ist ein Bündel von einer oder mehreren Kisten, die eine Reihe von Funktionalitäten bereitstellen. Ein Paket enthält eine Datei Cargo.toml, die beschreibt, wie diese Kisten zu bauen sind. Cargo ist eigentlich ein Paket, das die Binärkiste für das Kommandozeilenwerkzeug enthält, das du zum Erstellen deines Codes verwendet hast. Das Cargo-Paket enthält auch eine Bibliothekskiste, von der die binäre Kiste abhängt. Andere Projekte können von der Bibliothekskiste Cargo abhängen, um die gleiche Logik wie das Befehlszeilenwerkzeug Cargo zu verwenden. Ein Paket kann beliebig viele Binärkisten enthalten, aber höchstens eine Bibliothekskiste. Ein Paket muss mindestens eine Kiste enthalten, unabhängig davon, ob es sich um eine Bibliothek oder eine binäre Kiste handelt.
Lass uns durchgehen, was passiert, wenn wir ein Paket erstellen. Zuerst geben
wir den Befehl cargo new my-project ein:
$ cargo new my-project
Created binary (application) `my-project` package
$ ls my-project
Cargo.toml
src
$ ls my-project/src
main.rs
Nachdem wir cargo new my-project ausgeführt haben, verwenden wir ls, um zu
sehen, was Cargo erzeugt. Im Projektverzeichnis gibt es eine Datei
Cargo.toml, die uns ein Paket gibt. Es gibt auch ein Verzeichnis src, das
main.rs enthält. Öffne Cargo.toml in deinem Texteditor und beachte, dass
src/main.rs nicht erwähnt wird. Cargo folgt der Konvention, dass
src/main.rs die Kistenwurzel einer binären Kiste mit dem gleichen Namen wie
das Paket ist. Ebenso weiß Cargo, dass, wenn das Paketverzeichnis src/lib.rs
enthält, das Paket eine Bibliothekskiste mit dem gleichen Namen wie das Paket
enthält, und src/lib.rs deren Kistenstamm ist. Cargo übergibt die
Kistenwurzel-Dateien an rustc, um die Bibliothek oder Binärdatei zu bauen.
Hier haben wir ein Paket, das nur src/main.rs enthält, d.h. es enthält nur
eine binäre Kiste mit dem Namen my-project. Wenn ein Paket src/main.rs und
src/lib.rs enthält, hat es zwei Kisten: Eine binäre und eine Bibliothek,
beide mit dem gleichen Namen wie das Paket. Ein Paket kann mehrere binäre
Kisten haben, indem es Dateien im Verzeichnis src/bin ablegt: Jede Datei ist
dann eine eigene binäre Kiste.