Rust Python 程序员指南：完整培训教程

这是一本为具有 Python 经验的开发者编写的全面 Rust 指南。本书涵盖从基础语法到高级模式的所有内容，重点关注从动态类型、垃圾回收语言转向静态类型、编译时内存安全的系统编程语言时所需的概念转变。

如何使用本书

自学路径：首先完成第一部分（第 1-6 章）—— 这些章节与你已经熟悉的 Python 概念紧密对应。第二部分（第 7-12 章）介绍 Rust 特有的概念，如所有权和 trait。第三部分（第 13-16 章）涵盖高级主题和迁移策略。

建议学习节奏：

章节	主题	建议时间	检查点
1–4	环境搭建、类型、控制流	1 天	你能用 Rust 编写一个 CLI 温度转换器
5–6	数据结构、枚举、模式匹配	1–2 天	你能定义带数据的枚举并进行穷尽 `match` 匹配
7	所有权和借用	1–2 天	你能解释为什么 `let s2 = s1` 会使 `s1` 失效
8–9	模块、错误处理	1 天	你能创建一个使用 `?` 传播错误的多文件项目
10–12	Trait、泛型、闭包、迭代器	1–2 天	你能将列表推导式转换为迭代器链
13	并发	1 天	你能用 `Arc<Mutex<T>>` 编写线程安全计数器
14	Unsafe、PyO3、测试	1 天	你能通过 PyO3 从 Python 调用 Rust 函数
15–16	迁移、最佳实践	自行安排	参考资料 —— 在编写实际代码时查阅
17	综合项目	2–3 天	构建一个完整的 CLI 应用，综合运用所有知识

如何使用练习题：

各章节包含可折叠 <details> 块中的动手练习和解答
务必在查看解答前先尝试完成练习。 与借用检查器的斗争是学习过程的一部分 —— 编译器的错误信息是你的老师
如果卡壳超过 15 分钟，展开解答，仔细研究，然后关上解答从头再试一次
Rust Playground 让你无需本地安装就能运行代码

难度标识：

🟢 初学者 — 直接从 Python 概念转换
🟡 中级 — 需要理解所有权或 trait
🔴 高级 — 生命周期、异步内部、或 unsafe 代码

当你遇到困难时：

仔细阅读编译器错误信息 —— Rust 的错误提示非常友好
重读相关章节；像所有权（第 7 章）这样的概念通常需要读第二遍才能理解
Rust 标准库文档非常优秀 —— 搜索任何类型或方法
更深入的异步模式，请参阅配套的 Rust 异步编程培训

[Python 开发者选择 Rust 的理由](ch01-introduction-and-motivation.md#python-开发者选择 rust 的理由)
[Rust 解决的 Python 常见痛点](ch01-introduction-and-motivation.md#rust-解决的 python 常见痛点)
[何时选择 Rust 而非 Python](ch01-introduction-and-motivation.md#何时选择 rust 而非 python)

2. 入门指南 🟢

安装与环境搭建
[你的第一个 Rust 程序](ch02-getting-started.md#你的第一个 rust 程序)
Cargo vs pip/Poetry

3. 内置类型与变量 🟢

变量与可变性
基本类型对比
[字符串类型：String vs &str](ch03-built-in-types-and-variables.md#字符串类型 string-vs-str)

4. 控制流 🟢

5. 数据结构与集合 🟢

元组、数组、切片
[结构体 vs 类](ch05-data-structures-and-collections.md#结构体 vs 类)
Vec vs list, HashMap vs dict

6. 枚举与模式匹配 🟡

[代数数据类型 vs 联合类型](ch06-enums-and-pattern-matching.md#代数数据类型 vs 联合类型)
穷尽模式匹配
[Option 实现 None 安全](ch06-enums-and-pattern-matching.md#option-实现 none 安全)

第二部分 — 核心概念

7. 所有权与借用 🟡

理解所有权
[移动语义 vs 引用计数](ch07-ownership-and-borrowing.md#移动语义 vs 引用计数)
借用与生命周期
智能指针

8. Crate 与模块 🟢

[Rust 模块 vs Python 包](ch08-crates-and-modules.md#rust 模块 vs-python 包)
[Crate vs PyPI 包](ch08-crates-and-modules.md#crate-vs-pypi 包)

9. 错误处理 🟡

[异常 vs Result](ch09-error-handling.md#异常 vs-result)
? 操作符
[使用 thiserror 定义自定义错误类型](ch09-error-handling.md#使用 thiserror 定义自定义错误类型)

10. Trait 与泛型 🟡

[Trait vs 鸭子类型](ch10-traits-and-generics.md#特征 vs 鸭子类型)
[协议 (PEP 544) vs Trait](ch10-traits-and-generics.md#协议 pep-544-vs-特征)
泛型约束

11. From 和 Into Trait 🟡

[Rust 中的类型转换](ch11-from-and-into-traits.md#rust 中的类型转换)
From、Into、TryFrom
字符串转换模式

12. 闭包与迭代器 🟡

闭包 vs Lambda 表达式
[迭代器 vs 生成器](ch12-closures-and-iterators.md#迭代器 vs 生成器)
[宏：编写代码的代码](ch12-closures-and-iterators.md#为什么-rust 需要宏)

第三部分 — 高级主题与迁移

13. 并发编程 🔴

[无 GIL：真正的并行](ch13-concurrency.md#无 gil-真正的并行)
线程安全：类型系统保证
async/await 对比

14. Unsafe Rust、FFI 与测试 🔴

[何时以及为何使用 Unsafe](ch14-unsafe-rust-and-ffi.md#何时以及为何使用 unsafe)
[PyO3：为 Python 编写 Rust 扩展](ch14-unsafe-rust-and-ffi.md#pyo3 为 python 编写 rust 扩展)
单元测试 vs pytest

15. 迁移模式 🟡

[Rust 中常见的 Python 模式](ch15-migration-patterns.md#rust-中常见的 python 模式)
[Python 开发者必备的 Crate](ch08-crates-and-modules.md#python-开发者必备的 crate)
渐进式采用策略

16. 最佳实践 🟡

[Python 开发者的地道 Rust](ch16-best-practices.md#python-开发者的地道 rust)
常见陷阱与解决方案
Python→Rust 对照表
学习路径与资源

第四部分 — 实战项目

17. 综合项目：CLI 任务管理器 🔴

[项目：rustdo](ch17-capstone-project.md#项目 rustdo)
[数据模型、存储、命令、业务逻辑](ch17-capstone-project.md#步骤 1-定义数据模型 - 第 -3-6-10-11-章)
[测试与扩展目标](ch17-capstone-project.md#步骤 7-测试 - 第 -14-章)

Rust Python 程序员指南