大多数Rustaceans（包括我）自从学会了如何写println!("hello world")之后，
每天都在使用std crate。
但它仍然是Rust的一个非常重要的功能：
将我们的代码部署到裸机环境。
没有操作系统的支持，我们就不能使用std crate，
这通常会让人感到害怕，所以我写这篇文章来澄清对Rust no-std的大部分误解。
在std Rust中，它是默认的学习版本。
我们可以做很多操作来与机器和互联网进行交互，比如向控制台打印信息，
从文件中读取，以及打开URL。
所有这些功能都是由底层执行环境提供的：
我们的操作系统。我们的操作系统提供了几个系统调用来支持IO、网络、文件系统和进程；
Rust通过这些系统调用将这些功能委托给操作系统。
你可以翻阅std的模块，并尝试识别哪些模块依赖于操作系统。
当然，如果我们没有一个提供底层实现的操作系统，我们就不能使用这些功能。
一个叫做no-std的功能就是用于这些裸机环境。
在no-std Rust中，我们只能使用不依赖操作系统的核心特性。
看看core crate；core crate是std crate的一个子集；
你可以在核心中找到许多熟悉的模块，实现内存操作、算术或常用的类型结构。
std和no-std之间的差别很小:
- 在no-std中，你不能使用std crate，但是，你可以从核心中导入大部分模块。
- 你不能使用与堆相关的模块（box, collections, string, etc.），因为默认的Rust内存分配器依赖于操作系统的系统调用来增加堆内存；除非你实现自己的全局分配器。
- 如果你写一个bin crate，你必须实现一些lang项。
不要被这些陌生的术语吓到； 要理解这些，你需要知道一些rustc的概念，比如lang item或global allocator， 这些概念在std环境中被我们隐藏起来了。
简而言之：Rustc被设计成可插拔的； Rustc允许用户通过lang项来定制语言功能，而不是在编译器中内置所有操作。
长话短说：语言项文件
大部分的语言项都是在核心箱中定义的；但是，有些是在std箱中定义的。 例如，eh_personality是由失败机制使用的。 如果你在写一个无std的bin crate，你需要实现这些lang项以使编译器工作； 但如果你在写一个lib crate，你可以假设bin crate定义了这些lang项， 所以你不需要这样做。
lang项的功能是不稳定的，这意味着我们只能在夜间的Rust中定义lang项。
Rust团队通过编译器属性公开了一些lang项；
它允许我们在稳定的Rust中定义它们，
例如:#[panic_handler]定义了panic_impl lang项，而#[alloc_error_handle]定义了oom lang项。
一个建议是，在你试图从头开始实现它们之前，你应该始终寻找一个运行时支持板块。Rust嵌入式工作小组是一个很好的开始。他们提供了为不同的嵌入式环境定义lang项的板条；通过使用这些板条，你可以忘记lang项，获得更好的生活。
alloc crate包含与堆相关的模块；
alloc中的模块使用全局分配器来分配内存。
std crate定义了一个默认的全局分配器，它取决于操作系统；
当堆内存耗尽时，std全局分配器会调用操作系统的系统调用来增加内存。
所以在no-std环境下，我们需要定义我们的全局分配器；
我们可以使用#[global_allocator]属性来定义它。
通常情况下，我们使用一个固定的内存范围作为我们的堆；
当堆用尽时，我们不会调用brk或mmap
（Linux系统调用，向操作系统索取更多的内存），
而是引发一个内存不足的错误。
有许多全局分配器的实现； 例如，最简单的是以链表的形式实现的； 这里是我使用好友分配器算法写的一个， 它可以保证在不同情况下的稳定响应时间。
通过定义全局分配器，我们可以在no-std程序中使用alloc crate。
alloc包含了非常频繁使用的模块，如string、box、collections etc。
core和alloc crate几乎涵盖了我在std中最经常使用的模块。
通过在lib.rs的顶部添加#![no_std]，
我们告诉rustc在no-std Rust下编译整个crate；
如果我们试图从std导入或使用依赖std的crate，
编译器会引发错误。通常，我们使用另一个编译条件
#![cfg_attr(not(test), no_std)]来告诉 rustc
只在测试标志被禁用时才编译到no-std Rust，
这样我们就可以在测试中使用std，就像 std Rust 那样。
如果我们需要使用 alloc crate，
我们需要在 lib.rs 的 extern crate alloc 中再添加一行；
因为 alloc 是一个内置的 crate，所以 rustc 会自动为我们链接它。
//! lib.rs
#![cfg_attr(not(test), no_std)]
/// Add this line if you need to use alloc modules
extern crate alloc;习惯性的方法是使用货物特性
我们在Cargo.toml中添加一个std特性，并将其作为默认设置。
# Cargo.toml
[features]
default = ["std"]
std = []然后在lib.rs中我们使用std特性作为编译条件。
//! lib.rs
#![cfg_attr(not(feature = "std"), no_std)]
/// different implementations under std or no-std
#[cfg_attr(feature = "std")]
fn a () { // std implementation }
#[cfg_attr(not(feature = "std"))]
fn a () { // no-std implementation }因为我们将std定义为默认特性，所以我们的测试仍然在std Rust中进行编译。
我们也可以控制依赖性来启用std特性。
# Cargo.toml
[features]
default = ["std"]
std = ["crate-a/std", "crate-b/std"]
[dependencies]
crate-a = { version = "0.1", default-features = false }
crate-b = { version = "0.1", default-features = false }