Rust 标准库std

在 Rust 中，标准库其实只有一个 crate，叫做 std。我们常说的“标准库”是指 std 里面的大量模块和类型。下面按使用频率和初学接触顺序，把最重要的模块及其中关键类型/特质列出来，相当于一份“标准库地图”。

1. 预导入（Prelude）—— 自动引入

• std::prelude
  Rust 会在每个程序自动导入一部分名字，比如 Option::Some、Result::Ok、Vec、String、println! 等，因此我们不用写 use std::prelude::*;。初学阶段遇到的大多数东西都来自这里。

2. 最基础类型与常用 trait

• std::option::Option — 要么有值 Some(T)，要么没值 None
• std::result::Result — 成功 Ok(T) 或失败 Err(E)
• std::string::String — 可变长度的 UTF-8 字符串
• std::vec::Vec — 动态数组，最常用的集合
• std::fmt — 格式化打印（Display, Debug, write! 宏）
• std::clone::Clone — 显式复制（.clone()）
• std::marker::Copy — 轻量拷贝（整数、布尔等默认实现）
• std::default::Default — 提供默认值

3. 集合（数据存储）

• std::collections::HashMap — 键值对
• std::collections::HashSet — 不重复元素集合
• std::collections::VecDeque — 双端队列
• std::collections::LinkedList — 链表（不常用）
• std::collections::BTreeMap — 有序键值对

4. 错误处理

• std::error::Error — 错误 trait，自定义错误的基础

5. 智能指针与内存管理

• std::boxed::Box — 堆上分配，解决递归类型
• std::rc::Rc — 引用计数指针，单线程共享所有权
• std::sync::Arc — 原子引用计数，多线程共享
• std::cell::RefCell — 内部可变性，配合 Rc
• std::mem — 内存操作，如 swap、size_of、transmute 等

6. 输入输出

• std::io — 核心 I/O trait，如 Read、Write、stdin()、stdout()
• std::fs — 文件系统操作（File、create_dir、remove_file 等）
• std::path — 路径操作（Path, PathBuf）

7. 字符串与字符

• std::str — 字符串切片 &str 的所有方法
• std::char — 字符类型相关方法

8. 迭代器

• std::iter — Iterator trait 及各类适配器（map, filter, collect 等）

9. 多线程与同步

• std::thread — 创建与管理线程
• std::sync::Mutex — 互斥锁，配合 Arc
• std::sync::RwLock — 读写锁
• std::sync::mpsc — 多生产者单消费者通道（消息传递）
• std::sync::atomic — 原子类型

10. 时间

• std::time — Duration, Instant, SystemTime

11. 环境与程序参数

• std::env — 环境变量、当前工作目录等
• std::process — 运行子进程、程序退出

12. 网络（基础）

• std::net — TCP/UDP 基本类型（TcpStream, UdpSocket），实际开发常用第三方 crate（如 tokio）

13. 其他常用

• std::cmp — 比较（Ordering 枚举、max、min 方法）
• std::slice — 切片 &[T] 的方法
• std::any — 运行时类型反射（TypeId）
• std::panic — 恐慌处理（一般不主动使用）
• std::marker — 标记 trait，如 Copy, Send, Sync, Sized

这份列表基本覆盖了一个 Rust 程序员日常使用 90% 以上的标准库内容。对于初学者，建议优先熟悉 Option/Result、String/Vec、Clone/Copy、HashMap、Box/Rc/RefCell、io/fs、thread/Arc/Mutex，这些是写工具和小游戏最常见的“武器”。