Rust API 参考

oCAS 的 Rust API 采用分层 crate 架构，顶层 ocas crate 通过 prelude 模块统一导出所有常用类型和函数。用户只需一行导入即可开始使用：

#![allow(unused)]
fn main() {
use ocas::prelude::*;
}

模块层级

graph TD
    OC["ocas<br/>顶层统一入口 + prelude"]
    CORE["ocas-core<br/>Arena、错误、燃料"]
    DOMAIN["ocas-domain<br/>系数域、数论、代数数域"]
    ATOM["ocas-atom<br/>表达式树、张量"]
    PARSE["ocas-parse<br/>字符串解析"]
    POLY["ocas-poly<br/>多项式、矩阵、Gröbner 基"]
    REWRITE["ocas-rewrite<br/>模式匹配、化简、重写"]
    CALC["ocas-calc<br/>微积分、ODE、求解器"]
    EVAL["ocas-eval<br/>求值器、JIT、数值积分"]

    OC --> CORE
    OC --> DOMAIN
    OC --> ATOM
    OC --> PARSE
    OC --> POLY
    OC --> REWRITE
    OC --> CALC
    OC --> EVAL

    ATOM --> CORE
    ATOM --> DOMAIN
    PARSE --> CORE
    PARSE --> ATOM
    POLY --> CORE
    POLY --> DOMAIN
    REWRITE --> CORE
    REWRITE --> ATOM
    REWRITE --> PARSE
    CALC --> CORE
    CALC --> DOMAIN
    CALC --> ATOM
    CALC --> POLY
    CALC --> REWRITE
    EVAL --> CORE
    EVAL --> ATOM
    EVAL --> DOMAIN

    style OC fill:#4a9eff,stroke:#2d7ad4,color:#fff
    style CORE fill:#6c757d,stroke:#545b62,color:#fff
    style DOMAIN fill:#28a745,stroke:#1e7e34,color:#fff
    style ATOM fill:#17a2b8,stroke:#117a8b,color:#fff
    style PARSE fill:#6f42c1,stroke:#59359a,color:#fff
    style POLY fill:#fd7e14,stroke:#ca6510,color:#fff
    style REWRITE fill:#e83e8c,stroke:#b82d6e,color:#fff
    style CALC fill:#20c997,stroke:#17a085,color:#fff
    style EVAL fill:#ffc107,stroke:#d39e00,color:#333

prelude 导入内容清单

use ocas::prelude::* 导入以下所有项。同时也可通过 ocas::TypeName 直接访问最常用的类型。

表达式树

系数域

多项式

矩阵

Gröbner 基

微积分

求解器

重写与化简

求值与 JIT

数值积分

自动微分

张量

运行时

Feature Flags 速查表

在 Cargo.toml 中通过 features 启用可选后端和加速功能：

[dependencies]
ocas = { version = "0.24", features = ["gmp", "jit"] }

提示：default = []，所有后端默认关闭以保持最大可移植性（包括 Windows MSVC）。推荐开发配置：features = ["gmp", "jit"]。

子页面索引

快速开始

use ocas::prelude::*;
use ocas_core::arena::Arena;

fn main() {
    // 1. 创建 arena 和表达式上下文
    let arena = Arena::new();
    let ctx = AtomArena::new(&arena);

    // 2. 构造表达式 sin(x)
    let x = ctx.var("x");
    let expr = ctx.fun("sin", &[x]);

    // 3. 符号微分（diff 接受 Symbol 作为求导变量）
    let deriv = diff(&ctx, expr, Symbol::new("x"));
    assert_eq!(deriv.to_string(), "cos(x)");

    // 4. 化简（空规则集保持表达式不变）
    let simplified = simplify(&ctx, expr, &[], 100);
    assert_eq!(simplified.to_string(), "sin(x)");

    println!("d/dx sin(x) = {}", deriv);
}

参见

• 架构概览 — 整体设计与数据流
• 数学基础总览 — 背景数学知识与学习路径
• Python API 参考 — Python 绑定
• C/C++ API 参考 — C/C++ 绑定