使用包、Crate 和模块管理项目（下）

1、使用 use 关键字将路径引入作用域

在之前的示例中我们引用模块中的函数或者结构体之类的，都是需要用到相对路径或者绝对路径去引用，然尔在这里，有一种方法可以简化这个过程。我们可以使用 use 关键字创建一个短路径，然后就可以在作用域中的任何地方使用这个更短的名字。

示例如下所示：

pub mod people {
    pub enum Sex {
        Man,
        Woman,
    }
}

use crate::people::Sex;

fn get_sex() {
    let man = Sex::Man;
}

在作用域中增加 use 和路径类似于在文件系统中创建软连接（符号连接，symbolic link）。通过在 crate 根增加 use crate::people::Sex，现在 Sex在作用域中就是有效的名称了，如同 Sex类型被定义于 crate 根一样。通过 use 引入作用域的路径也会检查私有性，同其它路径一样。

注意 use 只能创建 use 所在的特定作用域内的短路径。通过以下示例我们看一下。

pub mod people {
    pub enum Sex {
        Man,
        Woman,
    }
}
use crate::people::Sex;
mod ceshi {
    fn get_sex() {
        let man = Sex::Man;
    }
}

运行以下，看一下对应错误提示：

根据上图中所示：我们可以知道类型Sex没有被声明，所以use 声明的作用域和当前方法所在的作用域不同。如果在当前方法中进行引用，有2种方式：第一种就是通过super关键字去引用，use定义的值是在当前方法的父级种，第二种方式，就是use语句移动到当前模块种。

// 第一种方式
use crate::people::Sex;
mod ceshi {
    fn get_sex() {
        let man = super::Sex::Man;
    }
}
// 第二种方式
mod ceshi {
    use crate::people::Sex;
    fn get_sex() {
        let man = Sex::Man;
    }
}

1.1 创建惯用的 use 路径

在之前的示例当中，我们使用use的时候，直接引用到了具体的结构体类型定义，使用 use 引入结构体、枚举和其他项时，习惯是指定它们的完整路径。，示例如下所示：

pub mod root {
    pub mod people {
        pub enum Sex {
            Man,
            Woman,
        }
    }
}
use crate::root::people::Sex;
fn get_sex() {
    let man = Sex::Man;
}

如果是函数类型时，我们必须在调用函数时指定父模块，这样可以清晰地表明函数不是在本地定义的，同时使完整路径的重复度最小化。示例如下所示：

pub mod root {
    pub mod people {
        pub fn getPeo() {}
    }
}
use crate::root::people;
fn get_sex() {
    let man = people::getPeo;
}

这种习惯用法背后没有什么硬性要求：它只是一种惯例，人们已经习惯了以这种方式阅读和编写 Rust 代码。

这个习惯用法有一个例外，那就是我们想使用 use 语句将两个具有相同名称的项带入作用域，因为 Rust 不允许这样做。

use std::fmt;
use std::io;

fn function1() -> fmt::Result {
    // --snip--
    Ok(())
}

fn function2() -> io::Result<()> {
    // --snip--
    Ok(())
}

如你所见，使用父模块可以区分这两个 Result 类型。如果我们是指定 use std::fmt::Result 和 use std::io::Result，我们将在同一作用域拥有了两个 Result 类型，当我们使用 Result 时，Rust 则不知道我们要用的是哪个。这样就是我们指定到具体类型时，可能重名的几率太高，所以会引用到它的父级来区分就行。

1.2 使用 as 关键字提供新的名称

使用 use 将两个同名类型引入同一作用域这个问题还有另一个解决办法：在这个类型的路径后面，我们使用 as 指定一个新的本地名称或者别名。示例如下所示:

use std::fmt::Result;
use std::io::Result as ResultAli;

fn function1() -> Result {
    // --snip--
    Ok(())
}

fn function2() -> ResultAli<()> {
    // --snip--
    Ok(())
}

1.3 使用 pub use 重导出名称

使用 use 关键字，将某个名称导入当前作用域后，这个名称在此作用域中就可以使用了，但它对此作用域之外还是私有的。如果想让其他人调用我们的代码时，也能够正常使用这个名称，就好像它本来就在当前作用域一样，那我们可以将 pub 和 use 合起来使用。这种技术被称为 “重导出（re-exporting）”：我们不仅将一个名称导入了当前作用域，还允许别人把它导入他们自己的作用域。

示例如下所示：

pub mod root {
    pub mod people {
        pub fn getPeo() {}
    }
}
pub use crate::root::people; // 重导出
fn get_sex() {
    let man = people::getPeo;
}

在这个修改之前，外部代码需要使用路径 my_project::root::people::getPeo()来调用 getPeo()函数。现在这个 pub use 从根模块重导出了 people模块，外部代码现在可以使用路径 restaurant::peopel::getPeo。

1.4 使用外部包

在使用外部包时，在 Cargo.toml 中加入对应包名称以及对应的版本号，如下所示：

rand = "0.8.5"

在 Cargo.toml 中加入 rand 依赖告诉了 Cargo 要从 crates.io 下载 rand 和其依赖，并使其可在项目代码中使用。

接着，为了将 rand 定义引入项目包的作用域，我们加入一行 use 起始的包名，它以 rand 包名开头并列出了需要引入作用域的项。示例如下：

use rand::Rng;
fn main() {
    let secret_number = rand::thread_rng().gen_range(1..100);
    println!("res {}", secret_number)
}

cargo run运行一下会发现去下载对应的资源，然后再打印1到100之间的一个随机数如下所示：

1.5 嵌套路径来消除大量的 use 行

当需要引入很多定义于相同包或相同模块的项时，为每一项单独列出一行会占用源码很大的空间。示例如下所示：

use std::cmp::Ordering;
use std::io;

相反，我们可以使用嵌套路径将相同的项在一行中引入作用域。这么做需要指定路径的相同部分，接着是两个冒号，接着是大括号中的各自不同的路径部分，示例如下所示：

use std::{cmp::Ordering, io};

我们可以在路径的任何层级使用嵌套路径，这在组合两个共享子路径的 use 语句时非常有用。例如一下示例：

use std::io;
use std::io::Write;

两个路径的相同部分是 std::io，这正是第一个路径。为了在一行 use 语句中引入这两个路径，可以在嵌套路径中使用 self，示例如下所示：

use std::io::{self, Write};

1.6 通过 glob 运算符将所有的公有定义引入作用域

如果希望将一个路径下 所有 公有项引入作用域，可以指定路径后跟 *，glob 运算符：

use std::collections::*;

这个 use 语句将 std::collections 中定义的所有公有项引入当前作用域。使用 glob 运算符时请多加小心！Glob 会使得我们难以推导作用域中有什么名称和它们是在何处定义的。 

2、将模块拆分成多个文件 

前面的示例都是一个文件中定义多个模块。当模块变得更大时，你可能想要将它们的定义移动到单独的文件中，从而使代码更容易阅读。

例如在之前的 src/lib.rs 中的如下代码

pub mod garden {
    pub mod vegetables {
        #[derive(Debug)]
        pub struct Asparagus {
            pub color: String,
            pub number: i32,
        }
    }
}

然后对src/lib.rs文件种的内容进行改写，如下所示：

mod garden;

use garden::vegetables::Asparagus;

pub fn getAsparagus() {
    let res = Asparagus {
        color: String::from("red"),
        number: 12,
    };
}

首行声明了 mod garden;在src/garden.rs 文件种进行查找。内容如下所示：

pub mod vegetables;

 接着我们创建一个 src/garden 目录和一个包含 Asparagus结构体定义的 vegetables.rs文件：文件内容如下所示：

pub struct Asparagus {
    pub color: String,
    pub number: i32,
}

目录结构如下所示： 

my-project

├─ Cargo.lock

├─ Cargo.toml

├─ README.md

└─ src

   ├─ garden

   │  └─ vegetables.rs

   ├─ garden.rs

   ├─ lib.rs

   └─ main.rs

总结：

在引用模块的时候一般有两种方式：

第一种就是上面所示的src/garden/vegetables.rs

第二种方式方式就是src/garden.rs，vegetables模块写在当前文件中。

如果你对同一模块同时使用这两种路径风格，会得到一个编译错误。在同一项目中的不同模块混用不同的路径风格是允许的，不过这会使他人感到疑惑。

使用 mod.rs 这一文件名的风格的主要缺点是会导致项目中出现很多 mod.rs 文件，当你在编辑器中同时打开它们时会感到疑惑。

我们将各个模块的代码移动到独立文件了，同时模块树依旧相同。这样解耦性更强，更方便与后于模块的迁移和重构。