A.19. Module System ➜ Package & Crate

Chapter ini membahas mengenai konsep package dan path dalam Rust programming. Pembelajaran dimulai dari pembahasan mengenai konsep crate terlebih dahulu, kemudian masuk ke package.

A.19.1. Rust Crate

Crate adalah satu unit kompilasi di Rust. Eksekusi command cargo run, cargo build, atau rustc men-trigger proses kompilasi, dan unit (yang di sini disebut dengan crate) akan di-compile.

Crate bisa berisi banyak module. Sebuah module definisinya bisa berada di banyak file. Agar lebih jelas silakan perhatikan contoh berikut:

• XYZ adalah sebuah crate, isinya ada dua module, yaitu module Mod_ABC dan module Mod_DEF.
• Mod_ABC adalah module yang didefinisikan dalam crate XYZ, source code-nya berada di file bernama modul_a.rs.
• Mod_DEF adalah module yang didefinisikan dalam crate XYZ, source code-nya berada di beberapa file module_b_one.rs dan module_b_two.rs.

Dari contoh di atas, crate XYZ adalah 1 unit kompilasi, yang dimana di dalam crate tersebut ada dua modules yaitu Mod_ABC dan Mod_DEF

Rust mengkategorikan crate menjadi 2 jenis, binary crate dan library crate

◉ Binary crate

Binary crate adalah program yang dikompilasi ke bentuk executable, untuk kemudian dijalankan, seperti program-program yang sudah kita buat menggunakan cargo create dan run menggunakan cargo run itu adalah contoh dari binary crate.

Binary crate berada dalam sebuah package yang dibuat menggunakan command cargo create <nama_package> atau cargo create --bin <nama_package>, kedua command ini menjalankan perintah yang sama.

Ciri khas dari binary crate adalah memiliki fungsi main, sebuah fungsi yang merupakan entrypoint program.

◉ Library crate

Library crate berbeda dengan binary crate. Library crate tidak di-compile ke bentuk executable dan tidak memiliki fungsi main. Library crate digunakan untuk mendefinisikan set functionality yang reusable atau bisa digunakan di banyak project/package.

Library crate di-import/digunakan dalam binary crate. Dalam proses kompilasinya, yang di-compile adalah binary crate. Library crate juga akan ikut dalam kompilasi tersebut.

Sebagai contoh item Duration (yang sudah dipraktikkan pada chapter Perulangan ➜ while) dan stdin (pada chapter Module System ➜ Path & Item) adalah dua buah item milik crate Rust Standard Library atau std. Crate std ini akan sangat sering kita gunakan dalam package/project, isinya banyak sekali functionality untuk keperluan standar dalam Rust programming.

Di komunitas Rust, ketika ada kata library atau crate maka yang dimaksud biasanya adalah library crate

Kita bisa membuat library crate kemudian di-publish ke crates.io agar bisa digunakan banyak orang. Command cargo new --lib <nama_package> digunakan untuk membuat library crate.

Lebih jelasnya mengenai library crate dibahas terpisah pada chapter Library Crate

A.19.2. Rust Package

Istilah package dalam Rust programming masih sama dengan package dalam pemrograman lain. Package adalah sebuah set yang berisi banyak functionality. Satu buah package bisa berisi satu atau banyak crates.

Package di-manage oleh Cargo, yang merupakan package manager Rust. Command cargo new <nama_package> digunakan untuk membuat package. Command tersebut menghasilkan beberapa file yaitu src/main.rs yang isinya adalah kode program, dan juga file Cargo.toml yang isinya adalah informasi mengenai package tersebut.

Ok, sekalian praktik mungkin lebih pas. Silakan jalankan command berikut, kemudian ikuti penjelasan selanjutnya.

cargo new belajar_package_crate

◉ Naming convention package

Khusus untuk penamaan package dan juga crate, tidak ada rekomendasi dari dokumentasi official Rust. Pada ebook ini penulis menggunakan snake case sebagai naming convention dalam pembuatan package.

Referensi: https://rust-lang.github.io/api-guidelines/naming.html

◉ File Cargo.toml

File Cargo.toml menampung beberapa informasi penting milik package, di antaranya adalah nama package, versi package dan juga versi rust, serta dependencies atau 3rd-party yang digunakan dalam package (dalam konteks Rust adalah crate).

Command yang sebelumnya di-run menghasilkan file Cargo.toml berikut:

Cargo.toml

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

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]

Blok package berisi berisi 3 buah field:

• name isinya adalah nama package, sesuai dengan argument command cargo new <nama_package>.
• version default-nya selalu 0.1.0, namun kita bisa ubah nilainya seiring berjalannya proses pengembangan aplikasi.
• edition di sini me-refer ke edisi rust yang dipakai. Di ebook ini, rust versi 1.65.0 digunakan, dan edisi untuk versi tersebut adalah 2021.

Blok dependencies default-nya berisi kosong. Jika kita menambahkan external dependencies atau crates, maka detailnya tercatat pada blok dependencies ini.

◉ Website crates.io

crates.io merupakan official website dari Rust untuk pencarian dan juga managing dependency. Silakan manfaatkan website tersebut untuk mencari crates sesuai kebutuhan.

https://crates.io/

◉ Menambahkan dependency atau external crate

proses pembelajaran akan dilanjutkan sambil praktik. Pada bagian ini kita akan buat program sederhana yang di dalamnya memanfaatkan sebuah dependency atau external crate.

Pertama-tama buka crates.io, lalu gunakan keyword rand dalam pencarian, hasilnya adalah dependency bernama rand.

rand merupakan crate yang isinya banyak fungsi untuk keperluan generate data random.

Sekarang buka file Cargo.toml, dan tambahkan dependency rand. Sesuaikan dengan versi yang muncul di layar masing-masing.

Cargo.toml

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

# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html

[dependencies]
rand = "0.8.5"

Jalankan command cargo build untuk memaksa Cargo agar mendownload depdency yang sudah ditambahkan ke file Cargo.toml.

Sukses! Sekarang dependency rand sudah bisa digunakan dalam package yang sudah dibuat.

Jika pembaca menemui error failed to authenticate when downloading repository, jalankan beberapa command berikut secara berurutan:

• ssh-agent -s
• ssh-add
• cargo build

Jadi kurang lebih seperti itu cara menambahkan dependency di Rust. Seiring berjalannya proses pembelajaran penulis yakin pembaca akan terbiasa dengan flow dan juga command di atas.

◉ Command cargo add

Selain cara di atas, ada cara lain yang lebih ringkas untuk penambahan package, yaitu menggunakan command cargo add <nama_crate>. Command ini secara otomatis menambahkan package yang diinginkan ke file Cargo.toml kemudian mengunduhnya.

• Menambahkan package rand versi terbaru

  cargo add rand

• Menambahkan package rand versi 0.8.5

  cargo add rand@0.8.5

A.19.3. Praktik membuat program menampilkan angka random

Ok, sekarang kita lanjutkan praktik pembuatan program sederhana untuk menampilkan angka random.

Angka random di sini akan di-generate menggunakan fungsi yang ada dalam dependency rand yang sudah ditambahkan ke package.

Silakan tulis kode berikut ke file src/main.rs.

use rand::Rng;

fn generate_random_number() -> i32 {
    rand::thread_rng().gen_range(0..100)
}

fn main() {
    for i in 0..5 {
        println!("random number {}: {}", i, generate_random_number());
    }
}

Jalankan program, lalu lihat hasilnya. Sejumlah data angka random muncul di layar output.

Silakan coba untuk run beberapa kali, angka random berbeda setiap kali run.

◉ Fungsi generate_random_number

generate_random_number adalah fungsi yang kita buat, yang tugasnya mengembalikan sebuah nilai numerik bertipe i32. Angka tersebut berasal dari proses generate random hasil eksekusi statement rand::thread_rng().gen_range(0..100).

◉ Statement rand::thread_rng().gen_range(0..100)

rand::thread_rng().gen_range digunakan untuk generate data random. Fungsi gen_range menerima argument bertipe range, dan angka random akan di-generate sesuai range tersebut. Sebagai contoh, range 0..100 menghasilkan angka random antara 0 hingga 99.

O iya, penggunaan fungsi gen_range mewajibkan kita untuk import path rand::Rng. Itulah kenapa ada statement use rand::Rng.

◉ Fungsi main

Dalam blok kode main, isinya sebuah perulangan sederhana yang menampilkan angka random hasil eksekusi fungsi generate_random_number di setiap iterasinya.

for i in 0..5 {
    println!("random number {}: {}", i, generate_random_number());
}

A.19.4. Pembahasan lanjutan

Sekian pembahasan mengenai package dan crate. Semoga membantu, silakan diulang-ulang jika perlu agar tidak bingung, module system merupakan salah satu hal yang sangat penting di Rust.

Masih dalam topik module system, penulis anjurkan untuk lanjut ke chapter berikutnya karena berkaitan.

---

Catatan chapter 📑

◉ Source code praktik

github.com/novalagung/dasarpemrogramanrust-example/../package_crate

◉ Referensi

• https://doc.rust-lang.org/book/ch07-01-packages-and-crates.html
• https://doc.rust-lang.org/rust-by-example/crates.html
• https://rust-lang.github.io/api-guidelines/naming.html
• https://aloso.github.io/2021/03/28/module-system.html
• https://github.com/rust-lang/cargo/issues/3381