Модули стандартной библиотеки Rust

Общее понятие

Модули в стандартной библиотеке Rust — это организационные единицы, которые группируют связанную функциональность, типы, трейты и константы. Они образуют иерархическую структуру, которая помогает организовать код логичным и удобным для использования способом.

Структура модулей

Стандартная библиотека (std) организована в виде дерева модулей, где корневым является псевдомодуль std:

std/
├── collections/     // Коллекции данных
├── io/             // Ввод-вывод
├── fs/             // Файловая система
├── net/            // Сетевое программирование
├── thread/         // Многопоточность
├── sync/           // Синхронизация
├── convert/        // Преобразования типов
├── option/         // Работа с Option
├── result/         // Работа с Result
└── ... и многие другие

Назначение модулей

Организация кода

Каждый модуль содержит логически связанную функциональность:

std::collections — структуры данных (HashMap, Vec, String)
std::io — операции ввода-вывода
std::thread — многопоточное программирование

Сокрытие реализации

Модули позволяют скрывать внутренние детали реализации, предоставляя только публичный API:

#![allow(unused)]
fn main() {
// Внутренние структуры могут быть скрыты
mod internal {
    pub(crate) struct InternalData;
    
    pub struct PublicInterface {
        // публичные поля
    }
}
}

Управление областью видимости

Модули контролируют видимость элементов через модификаторы доступа:

pub — публичная видимость
pub(crate) — видимость в пределах крейта
pub(super) — видимость в родительском модуле

Использование модулей

Импорт функциональности

#![allow(unused)]
fn main() {
use std::collections::HashMap;
use std::io::{Read, Write};
use std::fs::File;
}

Квалифицированный доступ

#![allow(unused)]
fn main() {
let map = std::collections::HashMap::new();
let file = std::fs::File::open("file.txt");
}

Основные категории модулей

Базовые типы и операции

primitive — примитивные типы
convert — преобразования типов
ops — перегрузка операторов

Структуры данных

collections — коллекции
string — работа со строками
vec — векторы

Системное программирование

io — ввод-вывод
fs — файловая система
net — сетевое программирование
process — управление процессами

Многопоточность

thread — потоки выполнения
sync — примитивы синхронизации

Утилиты

fmt — форматирование
default — значения по умолчанию
clone — клонирование

Практическое использование

Минимальные импорты

#![allow(unused)]
fn main() {
// Вместо использования всего std
use std::collections::HashMap;
use std::io::Result;
}

Re-export для удобства

Некоторые типы реэкспортируются на верхнем уровне:

#![allow(unused)]
fn main() {
// Vec доступен напрямую из std
use std::vec::Vec;  // Так тоже можно
use std::Vec;       // Но так проще
}

Библиотека RUST