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Python 是一門非常流行的編程語言，具有易于使用和開發的特點。然而，隨著項目需求的增長和性能瓶頸的出現，有時我們需要借助其他語言來提高性能，尤其是在計算密集型任務中。Rust，作為一門高性能且內存安全的語言，是與 Python 集成的理想選擇。

本文將詳細介紹如何在 Python 項目中引入 Rust 函數，結合 maturin 工具，將 Rust 編寫的功能打包成 Python 模塊。

本文默認你已經安裝好了 uv 和 Rust 開發環境。

1. 初始化 Python 項目

首先，我們需要創建一個 Python 項目，并為其配置虛擬環境。在命令行中執行以下命令：

uv init foobar -p 3.12
cd foobar

這將初始化一個名為 foobar 的 Python 項目，并指定使用 Python 3.12 版本。

2. 添加 Rust 開發工具

在這個步驟中，我們將添加 maturin，這是一個非常方便的工具，可以幫助你將 Rust 代碼構建成 Python 可調用的擴展模塊。首先，執行以下命令以將 maturin 安裝到你的虛擬環境中：

uv add maturin

接下來，激活虛擬環境：

.venv\Scripts\activate

3. 初始化 Rust 項目

在你的項目中添加一個 Rust 模塊。在 foobar 目錄下，執行以下命令來創建一個名為 foo 的 Rust 項目：

maturin init foo
cd foo

這將創建一個帶有簡單示例代碼的 Rust 項目，src/lib.rs 文件中可以編寫你想要暴露給 Python 使用的 Rust 函數。

4. 開發模式構建

為了能夠在開發過程中快速測試，我們使用 maturin develop 命令。這會將 Rust 代碼編譯成 Python 擴展，并將其安裝到當前 Python 環境中：

maturin develop

執行該命令后，Rust 編寫的模塊 foo 將自動安裝到 Python 環境中，可以直接在 Python 中進行導入和使用。

5. 驗證模塊是否成功安裝

你可以通過運行以下命令來驗證模塊是否成功安裝：

uv pip list

6. 測試 Rust 函數

接下來，我們將測試通過 Rust 編寫的函數。在 Python 交互式命令行中輸入以下代碼：

import foo
print(foo.sum_as_string(114, 514))

總結

通過以上步驟，你已經成功將 Rust 函數引入到 Python 項目中。maturin 使得 Rust 與 Python 的集成變得非常簡單，極大地提升了 Python 程序的性能。對于性能要求較高的項目，使用 Rust 編寫核心算法并通過 maturin 集成到 Python 中是一個非常有效的方案。