Cargo.toml 格式讲解

Cargo.toml 又被称为清单( manifest )，文件格式是 TOML，每一个清单文件都由以下部分组成：

下面，我们将对其中一些部分进行详细讲解。

[package]

Cargo.toml 中第一个部分就是 package，用于设置项目的相关信息：

[package]
name = "hello_world" # the name of the package
version = "0.1.0"    # the current version, obeying semver
authors = ["Alice <[email protected]>", "Bob <[email protected]>"]

其中，只有 name 和 version 字段是必须填写的。当发布到注册服务时，可能会有额外的字段要求，具体参见发布到 crates.io。

name

项目名用于引用一个项目( package )，它有几个用途：

  • 其它项目引用我们的 package 时，会使用该 name
  • 编译出的可执行文件(bin target)的默认名称

name 只能使用 alphanumeric 字符、 - 和 _，并且不能为空。

事实上，name 的限制不止如此，例如:

  • 当使用 cargo new 或 cargo init 创建时，name 还会被施加额外的限制，例如不能使用 Rust 关键字名称作为 name
  • 如果要发布到 crates.io ，那还有更多的限制: name 使用 ASCII 码，不能使用已经被使用的名称，例如 uuid 已经在 crates.io 上被使用，因此我们只能使用类如 uuid_v1 的名称，才能将项目发布到 crates.io 上

version

Cargo 使用了语义化版本控制的概念，例如字符串 "0.1.12" 是一个 semver 格式的版本号，符合 "x.y.z" 的形式，其中 x 被称为主版本major, y 被称为小版本 minor ，而 z 被称为补丁 patch，可以看出从左到右，版本的影响范围逐步降低，补丁的更新是无关痛痒的，并不会造成 API 的兼容性被破坏。

使用该规则，你还需要遵循一些基本规则:

  • 使用标准的 x.y.z 形式的版本号，例如 1.0.0 而不是 1.0
  • 在版本到达 1.0.0 之前，怎么都行，但是如果有破坏性变更( breaking changes )，需要增加 minor 版本号。例如，为结构体新增字段或为枚举新增成员就是一种破坏性变更
  • 在 1.0.0 之后，如果发生破坏性变更，需要增加 major 版本号
  • 在 1.0.0 之后不要去破坏构建流程
  • 在 1.0.0 之后，不要在 patch 更新中添加新的 api ( pub 声明)，如果要添加新的 pub 结构体、特征、类型、函数、方法等对象时，增加 minor 版本号

如果大家想知道 Rust 如何使用版本号来解析依赖，可以查看这里。同时 SemVer 兼容性 提供了更为详尽的破坏性变更列表。

authors

[package]
authors = ["Sunfei <[email protected]>"]

该字段仅用于项目的元信息描述和 build.rs 用到的 CARGO_PKG_AUTHORS 环境变量，它并不会显示在 crates.io 界面上。

警告：清单中的 [package] 部分一旦发布到 crates.io 就无法进行更改，因此对于已发布的包来说，authors 字段是无法修改的

edition

可选字段，用于指定项目所使用的 Rust Edition。

该配置将影响项目中的所有 Cargo Target 和包，前者包含测试用例、benchmark、可执行文件、示例等。

[package]
# ...
edition = '2021'

大多数时候，我们都无需手动指定，因为 cargo new 的时候，会自动帮我们添加。若 edition 配置不存在，那 2015 Edition 会被默认使用。

rust-version

可选字段，用于说明你的项目支持的最低 Rust 版本(编译器能顺利完成编译)。一旦你使用的 Rust 版本比这个字段设置的要低，Cargo 就会报错，然后告诉用户所需的最低版本。

该字段是在 Rust 1.56 引入的，若大家使用的 Rust 版本低于该版本，则该字段会被自动忽略时。

[package]
# ...
edition = '2021'
rust-version = "1.56"

还有一点，rust-version 必须比第一个引入 edition 的 Rust 版本要新。例如 Rust Edition 2021 是在 Rust 1.56 版本引入的，若你使用了 edition = '2021' 的 [package] 配置，则指定的 rust version 字段必须要要大于等于 1.56 版本。

还可以使用 --ignore-rust-version 命令行参数来忽略 rust-version。

该字段将影响项目中的所有 Cargo Target 和包，前者包含测试用例、benchmark、可执行文件、示例等。

description

该字段是项目的简介，crates.io 会在项目首页使用该字段包含的内容，不支持 Markdown 格式。

[package]
# ...
description = "A short description of my package"

注意: 若发布 crates.io ，则该字段是必须的

documentation

该字段用于说明项目文档的地址，若没有设置，crates.io 会自动链接到 docs.rs 上的相应页面。

[package]
# ...
documentation = "https://docs.rs/bitflags"

readme

readme 字段指向项目的 README.md 文件，该文件应该存在项目的根目录下(跟 Cargo.toml 同级)，用于向用户描述项目的详细信息，支持 Markdown 格式。大家看到的 crates.io 上的项目首页就是基于该文件的内容进行渲染的。

[package]
# ...
readme = "README.md"

若该字段未设置且项目根目录下存在 README.md、README.txt 或 README 文件，则该文件的名称将被默认使用。

你也可以通过将 readme 设置为 false 来禁止该功能，若设置为 true ，则默认值 README.md 将被使用。

homepage

该字段用于设置项目主页的 URL:

[package]
# ...
homepage = "https://serde.rs/"

repository

设置项目的源代码仓库地址，例如 GitHub 链接:

[package]
# ...
repository = "https://github.com/rust-lang/cargo/"

license 和 license-file

license 字段用于描述项目所遵循的开源协议。而 license-file 则用于指定包含开源协议的文件所在的路径(相对于 Cargo.toml)。

如果要发布到 crates.io ，则该协议必须是 SPDX2.1 协议表达式。同时 license 名称必须是来自于 SPDX 协议列表 3.11。

SPDX 只支持使用 AND 、OR 来组合多个开源协议:

[package]
# ...
license = "MIT OR Apache-2.0"

OR 代表用户可以任选一个协议进行遵循，而 AND 表示用户必须要同时遵循两个协议。还可以通过 WITH 来在指定协议之外添加额外的要求:

  • MIT OR Apache-2.0
  • LGPL-2.1-only AND MIT AND BSD-2-Clause
  • GPL-2.0-or-later WITH Bison-exception-2.2

若项目使用了非标准的协议，你可以通过指定 license-file 字段来替代 license 的使用:

[package]
# ...
license-file = "LICENSE.txt"

注意：crates.io 要求必须设置 license 或 license-file

keywords

该字段使用字符串数组的方式来指定项目的关键字列表，当用户在 crates.io 上搜索时，这些关键字可以提供索引的功能。

[package]
# ...
keywords = ["gamedev", "graphics"]

注意：crates.io 最多只支持 5 个关键字，每个关键字都必须是合法的 ASCII 文本，且需要使用字母作为开头，只能包含字母、数字、_ 和 -，最多支持 20 个字符长度

categories

categories 用于描述项目所属的类别:

categories = ["command-line-utilities", "development-tools::cargo-plugins"]

注意：crates.io 最多只支持 5 个类别，目前不支持用户随意自定义类别，你所使用的类别需要跟 https://crates.io/category_slugs 上的类别精准匹配。

workspace

该字段用于配置当前项目所属的工作空间。

若没有设置，则将沿着文件目录向上寻找，直至找到第一个 设置了 [workspace] 的Cargo.toml。因此，当一个成员不在工作空间的子目录时，设置该字段将非常有用。

[package]
# ...
workspace = "path/to/workspace/root"

需要注意的是 Cargo.toml 清单还有一个 [workspace] 部分专门用于设置工作空间，若它被设置了，则 package 中的 workspace 字段将无法被指定。这是因为一个包无法同时满足两个角色：

  • 该包是工作空间的根包(root crate)，通过 [workspace] 指定)
  • 该包是另一个工作空间的成员，通过 package.workspace 指定

若要了解工作空间的更多信息，请参见这里。

build

build 用于指定位于项目根目录中的构建脚本，关于构建脚本的更多信息，可以阅读 构建脚本 一章。

[package]
# ...
build = "build.rs"

还可以使用 build = false 来禁止构建脚本的自动检测。

用于指定项目链接的本地库的名称，更多的信息请看构建脚本章节的 links

[package]
# ...
links = "foo"

exclude 和 include

这两个字段可以用于显式地指定想要包含在外或在内的文件列表，往往用于发布到注册服务时。你可以使用 cargo package --list 来检查哪些文件被包含在项目中。

[package]
# ...
exclude = ["/ci", "images/", ".*"]

[package]
# ...
include = ["/src", "COPYRIGHT", "/examples", "!/examples/big_example"]

尽管大家可能没有指定 include 或 exclude，但是任然会有些规则自动被应用，一起来看看。

若 include 没有被指定，则以下文件将被排除在外:

  • 项目不是 git 仓库，则所有以 . 开头的隐藏文件会被排除
  • 项目是 git 仓库，通过 .gitignore 配置的文件会被排除

无论 include 或 exclude 是否被指定，以下文件都会被排除在外:

  • 任何包含 Cargo.toml 的子目录会被排除
  • 根目录下的 target 目录会被排除

以下文件会永远被 include ，你无需显式地指定：

  • Cargo.toml
  • 若项目包含可执行文件或示例代码，则最小化的 Cargo.lock 会自动被包含
  • license-file 指定的协议文件

这两个字段很强大，但是对于生产实践而言，我们还是推荐通过 .gitignore 来控制，因为这样协作者更容易看懂。如果大家希望更深入的了解 include/exclude，可以参考下官方的 Cargo 文档

publish

该字段常常用于防止项目因为失误被发布到 crates.io 等注册服务上，例如如果希望项目在公司内部私有化，你应该设置：

[package]
# ...
publish = false

也可以通过字符串数组的方式来指定允许发布到的注册服务名称:

[package]
# ...
publish = ["some-registry-name"]

若 publish 数组中包含了一个注册服务名称，则 cargo publish 命令会使用该注册服务，除非你通过 --registry 来设定额外的规则。

metadata

Cargo 默认情况下会对 Cargo.toml 中未使用的 key 进行警告，以帮助大家提前发现风险。但是 package.metadata 并不在其中，因为它是由用户自定义的提供给外部工具的配置文件。例如：

[package]
name = "..."
# ...

# 以下配置元数据可以在生成安卓 APK 时使用
[package.metadata.android]
package-name = "my-awesome-android-app"
assets = "path/to/static"

与其相似的还有 [workspace.metadata]，都可以作为外部工具的配置信息来使用。

default-run

当大家使用 cargo run 来运行项目时，该命令会使用默认的二进制可执行文件作为程序启动入口。

我们可以通过 default-run 来修改默认的入口，例如现在有两个二进制文件 src/bin/a.rs 和 src/bin/b.rs，通过以下配置可以将入口设置为前者:

[package]
default-run = "a"

[badges]

该部分用于指定项目当前的状态，该状态会展示在 crates.io 的项目主页中，例如以下配置可以设置项目的维护状态:

[badges]
# `maintenance` 是项目的当前维护状态，它可能会被其它注册服务所使用，但是目前还没有被 `crates.io` 使用:  https://github.com/rust-lang/crates.io/issues/2437
#
# `status` 字段时必须的，以下是可用的选项:
# - `actively-developed`: 新特性正在积极添加中，bug 在持续修复中
# - `passively-maintained`: 目前没有计划去支持新的特性，但是项目维护者可能会回答你提出的 issue
# - `as-is`: 该项目的功能已经完结，维护者不准备继续开发和提供支持了，但是它的功能已经达到了预期
# - `experimental`: 作者希望同大家分享，但是还不准备满足任何人的特殊要求
# - `looking-for-maintainer`: 当前维护者希望将项目转移给新的维护者
# - `deprecated`: 不再推荐使用该项目，需要说明原因以及推荐的替代项目
# - `none`:  不显示任何 badge ，因此维护者没有说明他们的状态，用户需要自己去调查发生了什么
maintenance = { status = "..." }

[dependencies]

在之前章节中，我们已经详细介绍过 [dependencies] 、 [dev-dependencies] 和 [build-dependencies]，这里就不再赘述。

[profile.*]

该部分可以对编译器进行配置，例如 debug 和优化，在后续的编译器优化章节有详细介绍。