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最近在深入研究 Bevy 游戏引擎时，我注意到一个非常有意思的特性：dynamic_linking。 启用这个特性后，可以显著加快开发阶段的编译速度。这激起了我的好奇心：它究竟是如何工作的？ 为了弄清底层原理，我决定自己动手创建一个最小化的demo项目来模拟这个功能。

创建Demo项目

我的目标是构建一个包含两个crate的Cargo Workspace：

  1. foo: 一个动态链接库（dylib）。
  2. bar: 一个依赖于 foo 的可执行文件。

步骤1: 初始化项目结构

首先，我创建了一个新的Cargo Workspace：

mkdir fast-compile
cd fast-compile

然后，在 fast-compile 目录下创建两个子crate foo 和 bar：

cargo new foo --lib
cargo new bar --bin

最后，我将 foo 和 bar 添加到根目录的 Cargo.toml 的 [workspace]成员中。

# fast-compile/Cargo.toml
[workspace]
resolver = "3"
members = [ "bar","foo"]

步骤2: 编写代码

foo Crate: 动态链接库

foo 是我们的动态库。关键的配置在于它的 Cargo.toml 文件。通过指定 crate-type 为 ["dylib"]，我们告诉Rust编译器将这个Crate编译成一个动态链接库。

foo/Cargo.toml

[package]
name = "foo"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[lib]
crate-type = ["dylib"]

它的Rust代码非常简单，只包含一个打印消息的函数。

foo/src/lib.rs

pub fn hello() {
    println!("hello from dylib!");
}

bar Crate: 可执行文件

bar 是我们的主程序，它会调用 foo 库中的函数。首先，在 bar/Cargo.toml 中添加对 foo 的依赖。

bar/Cargo.toml

[package]
name = "bar"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[dependencies]
foo = { version = "0.1.0", path = "../foo" }

然后，在 main.rs 中调用 foo::hello()。

bar/src/main.rs

use foo;

fn main() {
    foo::hello();
}

编译：我走过的弯路

项目设置好后，我习惯性地在工作区根目录运行了 cargo build。然而，我遇到了一个意想不到的错误：

error: cannot satisfy dependencies so `foo` only shows up once

这个错误让我困惑了一段时间。经过一番研究，我意识到问题出在Cargo处理工作区和动态库的方式上。当在工作区根目录运行时，Cargo试图构建所有的成员，但它无法正确处理 bar 对 foo dylib的依赖关系。

正确的编译方式

正确的解决方法是明确告诉Cargo我们要构建哪一个包。通过使用 -p (或 --package) 参数，我们可以指定目标包：

cargo build -p bar

这个命令成功了！它首先编译了 foo 作为一个动态库，然后编译了 bar 并将其链接到 foo。运行生成的可执行文件，我们看到了预期的输出：

cargo run -p bar
# 输出: hello from dylib!

结论

这次小实验让我深刻理解了Bevy dynamic_linking 特性背后的原理。核心就是将一部分代码（特别是那些不经常变动的）编译成动态库。这样，在开发过程中，当我们修改主程序时，编译器只需要重新编译主程序本身，而不需要重新编译整个依赖树，从而大大缩短了编译时间。

关键的教训是：当在Cargo Workspace中使用动态库时，直接在顶层运行 cargo build 可能会导致依赖解析错误。正确的做法是使用 cargo build -p <your_executable_crate> 来指定你要构建的目标。

希望这次分享能帮助到同样对Rust编译速度优化感兴趣的开发者！

说些什么吧！

giscus