Rust

Um repositório para estudar Rust do começo

🚀 Este repositório está crescendo rápido

Eu tenho um interesse especial por Rust! Este material começou a ser criado para atender ao meu objetivo pessoal de aprender Rust.
Com o passar do tempo, eu fui percebendo que isso poderia ajudar outras pessoas. Desde então, eu tenho me esforçado para deixar tudo organizado.

Eu criei o formulário abaixo para examinar os interesses da comunidade.
Por favor, responda a algumas perguntas bem rapidinho. https://forms.gle/g5Y6V3g5ag75qcPg8

Introdução

Se você não tem conhecimento de qualquer linguagem de programação, é recomendado aprender os fundamentos primeiro.
Aprenda Python ou C para compreender como as linguagens de programação funcionam.
Rust é uma linguagem excelente, mas possui vários recursos avançados, e não é recomedável que você comece por ela. É recomendável que você aprenda Rust como segunda linguagem até se tornar experiente.

Veja minha trilha de python

Você pode facilmente aprender Rust na internet, lendo o Livro de Rust Oficial, acessando a Documentação. Há muitos cursos na internet mas o que eu recomendo é você fazer parte da comunidade de desenvolvedores. Cadastre-se em fóruns e grupos colaborativos, monte um repositório e compartilhe com os colegas. E claro, se inscreva nos canais de Rust no Brasil e no Exterior e fique por dentro de tudo que acontece neste universo maravilhoso do Rust.

Para exercitar o que você vai aprender, primeiro configure um ambiente. Diversas formas de configurar um ambiente Rust

ou brinque no Rust Playground antes de configurar um ambiente local 🎠

Primeiro exercício

A forma mais comum de aprender uma linguagem é começar pelo exemplo Olá mundo.

fn main() {
    println!("Olá, mundo!");
}

tente agora on-line!

Há algumas variações deste programa que eu explico aqui, com o objetivo de incrementalmente ir aprendendo novos recursos. Vou utilizar comentários no código para explicar. Veja o tutorial sobre Como comentar códigos Rust.

// Disponibilizando diferentes versões para o seu usuário
const VERSION: &'static str = env!("CARGO_PKG_VERSION");

fn main() {
    // neste exemplo, além de aprender a exibir a versão você também aprendeu como formatar valores na mensagem
    println!("Olá, mundo! \nEsta é a versão {}", VERSION);
}

🦀 Dica

o padrão match é um dos recursos mais importantes da linguagem Rust

let x: i32 = 1;

match x {
  1 => println!("um"),
  2 => println!("dois"),
  3 => println!("três"),
  - => println!("outro qualquer"),
}

match

módulos de estudo

parte 1
parte 2
parte 3

Índice remissivo

A

Actix
Ambiente, configurando
Ambiente, variáveis de (ver env)
Argumentos, Args
Api
Arquivos
Arquitetura
Aplicativos de Linha de Comando (ver CLI)
Aplicativos Desktop (ver Desktop) Aplicativos Web (ver Web)
Arduino
ASM
Atributos (ver Models)

B

Banco de Dados
BI
Binários, Bin
Box

C

Cargo
Cargo.toml
Chat
CLAP
Configurações do usuário
CLI
Cores
CSV

D

Dashboard
DDD
Debug
Default
Display
Design Patterns
Derive
Desktop
Documentação, Doc
DOD

E

E-mail
Entidades (ver Models)
Enumerados, Enum env, .env
Erros
Estatística
Estruturas de Dados (ver Struct)

F

Firebird

G

Games (ver Jogos)
Gráficos
Grafos
GUI

H

Hello world
HTML

I

Imagens Impl Struct
Impl Trait
Ini, *.ini
IP
Internet
Instaladores

J

Jogos
Json

L

Linguagem Ubíqua
Log

M

Macros
Matrizes
Models,
Modelos
Módulos

P

Parâmetros (ver args)
Playground
POO
Postgres

R

Result
Return

S

SQL
Struct
Strings

T

Tauri
Testes Texto
Trait ver Impl Trait
Tipos
Tuplas

V

Variáveis Variáveis de ambiente (ver env)
Vetores
Vue.js

X

Xadrez
XML

🚧 Nesta seção eu organizo os conteúdos por ordem alfabética. Se preferir uma sequência de estudos acompanhe o tutorial a seguir.

Parte I

A sequência de estudo que eu tenho aprimorado para você que está começando do zero é a seguinte. E eu vou tentar explicar a razão disso:

Cargo

Lista de comandos do compilador

cargo check #verifica se todos os pacotes estão instalados
cargo build #compila o binário DEBUG
cargo run #roda o binário DEBUG
cargo clippy #verifica a qualidade semântica do algoritmo 
cargo run --release #roda o binário RELEASE

Cargo.toml

Alterando as informações de propriedade intelectual

Acesse o cargo.toml e edite os atributos da aplicação com as suas informações

description — Uma descrição do programa  
documentation — O site onde está publicado o pacote rustdoc.rs  
readme — Um arquivo Markdown local sobre a sua aplicação  
homepage — O site da aplicação  
repository — O repositório Github onde está publicado o código fonte  
license — Tipo de licença  
license-file — Os termos da licença (txt)  
keywords — Palavras chave do projeto  
categories — Categoria do pacote

Lista completa de atributos

Ler um arquivo de configurações (.env .ini .xml .json)

Para gerenciar as configurações do usuário escolha uma extensão de arquivo Há libs específicas para cada formato de arquivo, que eu vou mostrar a seguir

Informações do binário

O arquivo cargo.toml possui informações básicas do binário

cargo.toml

[package]
name = "my_package"
version = "0.0.1"
repository = "https://github.com/rust-lang/my-package/"
license = "MIT OR Apache-2.0"
authors = "Ricardo da Rocha"

[dependencies]

Acesse estas informações utilizando constantes estáticas

main.rs

const VERSION: &'static str = env!("CARGO_PKG_VERSION");
const AUTHORS: &'static str = env!("CARGO_PKG_AUTHORS");

fn main() {
  println!("Hello, world! \nThis is version {} \nThanks to {}", VERSION, AUTHORS);
  }

Ler um arquivo ini

doc

.env variáveis de ambiente

Acesse as variáveis de ambiente, ou configure o ambiente utilizando um arquivo .env

src/.env

/// ```ini
/// user_name=admin
/// ```
use dotenv;
dotenv().expect(".env file not found");
println!("KEY", env::var("user_name").unwrap());
env::set_var("password", "unbush84likely8Fdetail42");

passando parâmetros para a aplicação com args()

Ao executar uma aplicação pela linha de comandos, você pode passar parâmetros para ela

c:\App> olamundo.exe ricardo

Você pode facilmente acessar estes parâmetros através do comando args()

use std::env;
fn main() {
let args: Vec<_> = env::args().collect();
let name = match args.get(1) {
  Some(value) =>  value,
  None => "Mundo"
    };
println!("Olá {}!", name)
}

Ler arquivos

🧡 Veja esse hack Carregar o conteúdo de um arquivo para uma string

Da mesma forma que criamos arquivos, é necessário ler os dados gravados.

Há duas formas principais de ler estes arquivos, que eu divido em

Ler um arquivo simples A maneir mais prática mas nem sempre resolve.
Ler um arquivo grande no formato de stream Esta maneira poderoso permite gerenciar o uso de memória e ler arquivos gigantes.

Veja este exemplo básico

    let mut file = File::open("mensagem.txt")?;
    let mut conteudo = String::new();
    file.read_to_string(&mut conteudo)?;
    assert_eq!(conteudo, "Hello, world!");

Carregar arquivo em string

use std::fs;
use std::path::Path;

let conteudo = fs::read_to_string(Path::new("./Sample.txt") );
match conteudo {
  some(text) => print!(text),
  None => print!("Não encontrado")
}

Salvar um arquivo localmente

Ao interagir com o seu programa o usuário o alimenta com dados. Muitas vezes é conveniente armazenar estes dados para serem recuperados no futuro, mesmo quando o programa é fechado e após abrí-lo novamente, o usuário pode precisar reutilizar estes dados ou compartilhá-los com outros dispositivos por exemplo. Neste exemplo eu mostro como salvar dados localmente ou em rede.

Vamos continuar nosso exemplo e prepará-lo para exportar a mensagem em um arquivo

use std::env;
fn main() {
let args: Vec<_> = env::args().collect();
let name = match args.get(1) {
  Some(value) =>  value,
  None => "Mundo"
    };
/// Parabéns, você aprendeu a formatar strings
let mensagem = format!("Olá {destinatario}!", destinatario = name)

/// E agora vamos salvar nossa mensagem em um arquivo externo
    let mut file = File::create("mensagem.txt")?;
    file.write_all(men sagem)?;
}

Parte II

🦀

Boas práticas de desenvolvimento e dicas de projeto

Refatorando em métodos

Em qualquer linguagem de programação é uma boa prática manter o código limpo, e nunca criar funções muito grandes que tenham várias responsabilidades. Isto pode tornar o código confuso. Por isso nós vamos começar a refatorar o nosso código para quebrá-lo em vários métodos.

use std::env;

fn salvar_no_arquivo(mensagem: String) {
  let mut file = File::create("mensagem.txt")?;
  file.write_all(mensagem)?;
 }

fn main() {

let args: Vec<_> = env::args().collect();
let name = match args.get(1) {
  Some(value) =>  value,
  None => "Mundo"
    };
let mensagem = format!("Olá {destinatario}!", destinatario = name)

salvar_no_arquivo(mensagem);
}

Utilizando Linguagem Ubíqua

Em primeiro lugar, lendo o código acima, vemos que não é adequado manter blocos de código que estejam em níveis diferentes dentro da hierarquia de procedimentos, isto é, o código precisa fazer sentido como um todo par aquem lê. Isto nos faz um convite relacionado ao idioma, e de agora em diante vamos fazer um esforço para escrever todo o código em português. Por isso vamos encapsular todo o comportamento de setup do programa no método chamado carregar_parametros, isto nos permitirá no futuro utilizar um padrão de projetos (design pattern) muito interessante chamado Builder, que utiliza o conceito de Fluent Api. Mas não por enquanto.

use std::env;

fn pegar_nome_usuario() -> String {
  let argumentos: Vec<_> = env::args().collect();
  let usuario match argumentos.get(1) {
    Some(valor) =>  valor,
    None => "Mundo"
    };
   return usuario;
}

fn formatar_mensagem(usuario) -> String {
  format!("Olá {destinatario}!", destinatario = usuario)
}

fn salvar_no_arquivo(mensagem: String) {
  let mut file = File::create("mensagem.txt")?;
  file.write_all(mensagem)?;
 }

fn main() {
let usuario = pegar_nome_usuario();
let mensagem = formatar_mensagem(usuario);
salvar_no_arquivo(mensagem);
}

A linguagem ubíqua é um conceito do DDD que prega ao desenvolvedor utilizar aspectos da língua falada ao escrever seu código, isto é, deve-se utilizar um formato de narrativa que se aproxime da língua dos usuários finais, utilizando inclusive as mesmas palavras que ele utiliza para descrever aquela rotina. Veja que ao utilizar esta técnica o código fica mais fluido, e mais simples de ler, um dos preceitos do código limpo.

Outras lições da linguagem com este exemplo básico

Em Rust você não é obrigado a utilizar return Ao deixar o valor sem ponto e vírgula na última linha de uma função ele será retornando automaticamente

fn pegar_nome_usuario() -> String {
  let args: Vec<_> = env::args().collect();
  let name match args.get(1) {
    Some(value) =>  value,
    None => "Mundo"
    };
   name
}

Isto dispensa o uso da variável name

fn pegar_nome_usuario() -> String {
  let args: Vec<_> = env::args().collect();
  match args.get(1) {
    Some(value) =>  value,
    None => "Mundo"
    }
}

Criar aplicativos de Console ou de Linha de Comando CLI

Eu estou desenvolvendo um tutorial mais completo sobre CLI no repo cli with rust🚧
No entanto aqui eu vou dar uma breve introdução:

Criando uma aplicação simples de linha de comando (CLI)

Um aplicativo binário compilado pelo Rust pode ser facilmente integrado à Interface de Linha de comando de qualquer terminal, seja Linux, Windows ou Plataformas Embarcadas. Você pode chamar curl aplicativo.exe e ele será executado. Mas vamos ver o que podemos fazer para torná-lo mais interativo.

A primeira coisa é trabalhar com argumentos, ou parâmetros, como vimos no tutorial anterior. Outra forma é coletar inputs do usuário, enquanto o programa está em execução.

fn pegar_nome_usuario() -> String {
  let args: Vec<_> = env::args().collect();
  match args.get(1) {
    Some(value) =>  value,
    None => {
      use std::io::{stdin};
      let mut usuario=String::new();
      print!("Digite seu nome: ");
      let _=stdout().flush();
      stdin().read_line(&mut usuario).wnrap_or("Mundo");
      usuario
      }
    }
}

Aprenda o estado da arte com CLAP

Criando interfaces mais amigáveis e melhores

🚧 Se você quer começar logo veja meu tutorial de Interfaces Amigáveis com Rust

Aqui nós experimentamos algums recursos básicos de interface. Mesmo utilizando CLI é possível criar boas interfaces. Em seguida avanço um pouco mais criando interfaces "bonitas" com TUI que são interfaces visuais usando ASCII (exclusivo para terminais e aplicações de linhas de comando).

Se pretende criar interfaces mais avançadas como UI do Sistema operacional como Janelas do Windows, componentes Nativos eu também tenho este estudo. Interfaces Nativas com Rust

Também estou desenvolvendo este material sobre o Estado da Arte das Interfaces com Rust e componentes Web com Interfaces com Rust - Estado da Arte

Se você tem interesse por games dê uma olhada nestes Experimentos com Rust - Games

Parte III

Tipos

Tipos primitivos
Tipos customizados
Strings

Coletâneas

Nesta série de coletâneas eu vou exibir exemplos mais práticos possíveis. Por conta disso, eu vou poupar entrar em detalhes.

Envir um e-mail

use lettre::transport::smtp::authentication::Credentials;
use lettre::{Message, SmtpTransport, Transport};

fn main()
{
    let email = Message::builder()
        .from("sender@...".parse().unwrap())
        .to("dest@...".parse().unwrap())
        .subject("Hello From Rust")
        .body(String::from("This is an automatic e-mail, please ignore!"))
        .unwrap();

    let creds = Credentials::new(
        "sender@...".to_string(),
        "password".to_string()
    );

    // Open a remote connection to gmail
    let mailer = SmtpTransport::relay("smtp.gmail.com")
        .unwrap()
        .credentials(creds)
        .build();

    // Send the email
    match mailer.send(&email) {
        Ok(_) => println!("Email sent successfully!"),
        Err(e) => panic!("Could not send email: {:?}", e),
    }
}

Lendo arquivos CSV

Consulte o tutorial completo da https://rust-lang-nursery.github.io/rust-cookbook/encoding/csv.html

let mut rdr = csv::ReaderBuilder::new()
        .has_headers(false)
        .from_reader(io::stdin());
    for result in rdr.records() {
        let record = result?;
        println!("{:?}", record);

Lendo JSON

usando Serde

fn main() {
    let the_file = r#"{
        "FirstName": "John",
        "LastName": "Doe",
        "Age": 43,
        "Address": {
            "Street": "Downing Street 10",
            "City": "London",
            "Country": "Great Britain"
        },
        "PhoneNumbers": [
            "+44 1234567",
            "+44 2345678"
        ]
    }"#;

    let json: serde_json::Value =
        serde_json::from_str(the_file).expect("JSON was not well-formatted");
}

Cargo.toml:

[dependencies]
serde = { version = "1.0.104", features = ["derive"] }
serde_json = "1.0.48"

Gerando uma senha

//Create random passwords from a set of alphanumeric characters
//rand-badge cat-os-badge

//Randomly generates a string of given length ASCII characters in the range A-Z, a-z, 0-9, with Alphanumeric sample.


use rand::{thread_rng, Rng};
use rand::distributions::Alphanumeric;

fn main() {
    let rand_string: String = thread_rng()
        .sample_iter(&Alphanumeric)
        .take(30)
        .map(char::from)
        .collect();

    println!("{}", rand_string);
}
//Create random passwords from a set of user-defined characters
//rand-badge cat-os-badge

//Randomly generates a string of given length ASCII characters with custom user-defined bytestring, with gen_range.


fn main() {
    use rand::Rng;
    const CHARSET: &[u8] = b"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ\
                            abcdefghijklmnopqrstuvwxyz\
                            0123456789)(*&^%$#@!~";
    const PASSWORD_LEN: usize = 30;
    let mut rng = rand::thread_rng();

    let password: String = (0..PASSWORD_LEN)
        .map(|_| {
            let idx = rng.gen_range(0..CHARSET.len());
            CHARSET[idx] as char
        })
        .collect();

    println!("{:?}", password);
}

fonte

Trabalhando com Bancos de dados

É recomendado utilizar a biblioteca Diesel ou sqlx
Consulte também Postgresl Consulte também SQLite Consulte também Firebird

Nesta seção eu dedico uma parte especial ao SQLite. Em seguida eu recomendo você experimentar um banco de dados Profissional que suporta grande volume de dados como Postgresql [Trabalhando com Banco de Dados]

Neste diretório eu reúno um estudo completo de SQL com Rust, incluindo discutindo alguns fundamentos de SQL [SQL completo com Rust]

Log

In this example I explore the funcionalities of crate LOG, and how to show into console the status of server. It's a continuation of example 3_api

Criando Um Chat

Acesse o Link

Box

Crie referências encadeadas com Box
Veja este exemplo de árvore genealógica

#[derive(Debug)]
struct MinhaArvore {
    nome: String,
    ramos: Option<Box<MinhaArvore>>,
}

fn main() {
    let galileu = MinhaArvore {
        nome: "Galileu",
        ramos: Some(Box::new(MinhaArvore{
            nome: "Newton",
            ramos: Some(Box::new(MinhaArvore){
                nome: "Einstein",
                ramos: Some(Box::new(MinhaArvore))
                })
            })
        )
    }
}

println!("{#?}", galileu);

Debug

Debug pode se referir a target de compilação
derive annotation
processo de depuração

target debug

Há dois tipos de binários DEBUG e RELEASE Ao compilar um projeto com cargo build é criado um binário na pasta \target\debug\. Este binário normalmente é um pouco maior do que uma versão release
A versão release é utilizada para distribuição do seu aplicativo, e a versão debug é utilizada para testes
A versão debug normalmente contém mais informações importantes para o desenvolvedor testar e procurar por BUGS
Para compilar uma versão debug basta rodar o comando cargo run e a versão relase cargo run --release

cargo run 
// \target\debug\projeto.exe

cargo run --release
// \target\release\projeto.exe

derive

Esta é mais uma macro do RUST que nos auxilia a gerar instruções sem a necessidade de escrever código Rust irá gerar automaticamente várias linhas de código quando utilizarmos derive
Há algumas anotações específicas com objetivos específicos
Veja na tabela a seguir alguns exemplos de derive em estruturas de dados Struct


`#[derive(Debug)]`	permite imprimir informações em runtime	`println!("{#?}", objeto)`
`#[derive(Default)]`	permite atribuir valores default ao criar uma nova instância	`Objeto::defaul()`
`#[derive(Default)]`	permite representar o objeto em string	`Objeto::to_str()`
`#[derive(Serialize)]`	permite converter em Json	``
`#[derive(Deserialize)]`	permite ler a partir de um Json	``
`#[derive(Clone)]`	permite criar cópias do objeto	`obj2 = obj1.clone()`

Struct

Estruturas de dados representam objetos, embora não seja exatamente uma linguagem POO é possível criar objetos com Rust utilizando Structs. A diferença é que RUST não possui suporte a herança. No entanto vários problemas de herança podem ser resolvidos utilizando Composition

struct MeuObjeto {
  id: Uuid,
  nome: String,
  quantidade: i32, //-♾ ..2^32
  celulas: u16, //0..255
  ativo: bool,
  arquivo: Path
}

Observe que Rust possui vários tipos primitivos mas também possui tipos enriquecidos, com Path, Filename, Date etc Para isso é necessário importar crates externas

use std::path::Path;
use uuid::Uuid;

Advanced Struct - Estruturas avançadas

Estruturas normalmente representam dados, no entanto é possível adicionar métodos de comportamentos aos objetos utilizando impl

Impl Struct

Implementar comportamento em estruturas

struct MeuObjeto {
  id: Uuid,
  nome: String,}
  
  impl MeuObjeto {
  
  fn New() -> &Self {
    MeuObjeto {
      id: Uuid::new_v4(),
      nome: "Anônimo".to_own(),
    }
  }
  }

Impl Trait

Implementando contratos em estruturas

Além de implementar métodos é possível implementar contratos
Contratos são similares à interfaces. Com a diferença de que interfaces podem ou não implementar heranças e possuem características inerentes à POO, traits possuem particularidades que deixam-no mais poderosos.

por exemplo vamos implementar um contrato Admin na nossa estrutura

pub trait Admin {
   fn login(&self) -> bool {
     false
   };
}

Veja que tratis possuem uma implementação padrão, ou seja não exige abstração em cenários onde não é necessário

impl Admin for MeuObjeto {
  fn login(&self) -> bool {
     return nome == "Admin"
   };
}

Neste exemplo o objeto que possuir o nome "Admin" irá retornar Login=True

let user1 = MeuObjeto::new();
let user2 = MeuObjeto::new(); 
let user2.nome = "Admin".to_own();

print!("user 1 can login {}", user1.login()) //false
print!("user 2 can login {}", user2.login()) //true
}

Sumary by Subject

The examples by subject are in \General Folder

Variables

Types

Modules

-main.rs-
mod routes; //A file with name routes.rs

---
-routes.rs-
#[get("/")]
pub async fn hello() -> impl Responder {
    HttpResponse::Ok().body("Hello world!")
}

#[post("/echo")]
pub async fn echo(req_body: String) -> impl Responder {
    HttpResponse::Ok().body(req_body)
}

Loop expressions

for x in 1..11{ // 11 is not inclusive
      if x%2==0 {println!("{x} is even")}
      if x==5 {
         continue;
      println("{x}")
      
      if x==5 {
         break x //If is a function, returns x
         }
      }

Loops in details

Error Handling

fn exit(x: i32) {
    if x == 0 {
        panic!("we got a 0");
    }
    println!("things are fine")
}

Check erro handling studies

Writing tests and documentations

See this Topic here

env

Environments can be controlled using Argument Parameters and Environment Variables

Reading Args

/// In this example we intercept first argunt sent by the user when calling the executable
/// ```shell
/// cargo run --parameter
/// ```
use std::env;
mod routes;

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    let args: Vec<_> = env::args().collect();
    let port = &args[1];

TUI

This is how we can create amazing TUI Text User Interfaces with Rust.

blue TUI term-table

A lot of other TUI libraries

Api

Este é um guia para criar Api com Rust

Para criar apis avançadas com acesso ao banco de dados acesse Api Postgres

Api básica

Neste exemplo eu mostro como criar uma API do zero
Clone o repositório e altere routes.rs

Comece com o arquivo main.rs

HttpServer::new(|| {
        App::new()
            .service(routes::hello)
            .service(routes::echo)
            .route("/hey", web::get().to(routes::manual_hello))
    })
    .bind(("127.0.0.1", port))?
    .run()
    .await

Neste exemplo eu recomendo você começar com dois arquivos, ou seja a regra de negócios principal fica no main.rs, onde você expõe o servidor e suas configurações básicas, como a porta. As rotas você deve deixar no arquivo routes.rs. Eu recomendo criar as rotas em um arquivo separado porque um projeto de API pode se tornar grande com o tempo, e mesmo para projetos pequenos, você criar uma melhora separação das responsabilidades.

Veja como criar módulos

Arquiteturas com RUST

Nesta seção eu reúno meus estudos mais recentes sobre Arquiteturas com Rust, inclusive comparando com outras linguagens e discutindo as vantanges e desvantanges de cada um. link

Links

github notebook(Best Rust curated)[https://github.com/brson/rust-anthology/blob/master/master-list.md] video (Error Handling)[https://www.youtube.com/watch?v=mhw-x5Q_-z0&t=195s]
(rust cookbook)[https://rust-lang-nursery.github.io/rust-cookbook] https://lib.rs/crates/cursive

ricardodarocha/Rust