Взгляд на язык программирования Rust, его многочисленные преимущества и ключевые области, в которых он используется сегодня.

Что такое Rust и почему он востребован в наши дни? Это вопрос, с которым вы могли столкнуться, если недавно вошли в мир программирования. И хотя Python и Java продолжают оставаться самыми востребованными языками программирования сегодня, Rust — еще один язык программирования, популярность которого быстро растет. В этом блоге мы ответим на оба поставленных вопроса. Давайте начнем с разговора о Rust, языке программирования.

Введение в Rust

Rust, созданный Грейдоном Хоаром из Mozilla Research при содействии других, сегодня является широко известным языком программирования. Хоар и другие фактически усовершенствовали язык, когда они написали макет Servo или движок браузера, а также компилятор Rust. Это статически типизированный, мультипарадигменный, высокоуровневый язык программирования общего назначения, который был создан для обеспечения большей производительности и безопасности, а также обеспечивает хорошую скорость и эффективность. Язык программирования Rust, синтаксически похожий на C++, обеспечивает безопасность памяти, но без сборки мусора.

Важно иметь в виду, что Rust поставляется с бесплатными абстракциями, обобщениями и функциональными возможностями, что, в свою очередь, решает большинство проблем, с которыми сталкиваются разработчики, работающие с другими низкоуровневыми языками (например, ошибки памяти и создание параллельных программ). В результате Rust использовался для разработки многих веб-сайтов и продуктов, таких как 1Password, Figma, NPM, Coursera, Mozilla, Atlassian, Dropbox и других. Более того, тот факт, что Microsoft экспериментировала с Rust для создания безопасных и критически важных программных компонентов, также способствовал укреплению ее бренда. Фактически, Rust ежегодно с 2016 года признается самым любимым языком программирования в опросе разработчиков Stack Overflow.

Давайте теперь посмотрим на ключевые преимущества использования Rust, которые способствовали его стремительному росту сейчас…

1. Абстракции с нулевой стоимостью

В системном программировании ошибки памяти — это область, которая требует много времени и усилий. Таким образом, для этих разработчиков главная цель состоит в том, чтобы иметь проект, который может похвастаться качественным управлением кодом, удобочитаемостью и качественной производительностью во время выполнения.

Вот тут-то и появляется Rust. С помощью Rust инженеры могут ограничить оптимизацию кода и непроизводительные затраты памяти, что затем приводит к хорошей производительности во время выполнения. Более того, Rust помогает им достичь этого с помощью абстракций с нулевой стоимостью. Это означает, что не нужно платить за функции, которыми вы не пользуетесь. Несомненно, это очень полезно разработчикам для снижения затрат.

Таким образом, благодаря абстракциям с нулевой стоимостью, проверкам памяти во время компиляции и сборке мусора Rust отслеживает время жизни кода во время компиляции, даже если он не проверяет и не собирает память во время выполнения. Таким образом, независимо от того, используете ли вы циклы или замыкания, он будет скомпилирован в одну и ту же сборку.

<

2. Встроенная поддержка параллелизма

Параллелизм — это функция программирования, при которой несколько копий одной и той же программы запускаются одновременно, и во время выполнения эти копии программы взаимодействуют друг с другом.

Теперь создатели Rust хотят, чтобы разработчики тратили больше времени на предварительное (читай время компиляции) устранение проблем, а не тратили время на исправление проблем в продакшене (читай время выполнения). С этой целью в Rust встроена поддержка многопоточности, а его правила владения и заимствования также проложили путь разработчикам для написания лучшего параллельного кода на Rust.

3. Собственность и безопасность

Одним из самых уникальных предложений Rust является право собственности; это способствует безопасности памяти без сборки мусора. Здесь важно отметить, что в низкоуровневых языках программирования есть два типа памяти: стек и куча. В то время как стек — это тип памяти, используемый для назначения динамической памяти известной памяти (например, целым числам и строкам), куча используется для памяти, которая может быть изменена в будущем. Теперь в таких сценариях разработчики обычно учитывают места для элементов в куче, а затем подписывают их в пространство в стеке. Но это также может привести к тому, что иногда две переменные присваиваются одним и тем же данным в куче. В Rust этого можно избежать, поскольку он позволяет только одной переменной владеть частью данных. Когда данные присваиваются другой переменной, они либо перемещаются, либо копируются, что означает, что Rust позволяет эффективно использовать память.

Rust также занимает высокие позиции с точки зрения безопасности. Во время компиляции Rust анализирует компиляцию памяти программы, тем самым предотвращая ошибки, возникающие из-за плохого управления памятью. Таким образом, в приложении на Rust сборщики мусора не нужны.

Чтобы добавить к этому, Rust позволяет разработчикам настраивать настройки и реализации, добавляя слово небезопасно.

4. Подробная документация

Rust не так-то просто изучить; у него довольно крутая кривая обучения, что делает его не совсем идеальным для начинающих. И все же многие разработчики приложили усилия, чтобы изучить его, поскольку он может похвастаться впечатляюще подробной документацией.

На самом деле, многие разработчики среднего уровня, принявшие участие в опросе StackOverflow, поделились, что документация Rust чрезвычайно помогла в изучении языка программирования.

5. Растущее сообщество

Все вышеперечисленные факторы способствовали популярности Rust, что привело к появлению достаточно процветающего сообщества пользователей. Учитывая, что он был создан еще в 2010 году и был хорошо воспринят многими разработчиками и фирмами, сообщество Rust (в том числе на GitHub и сабреддитах) теперь выросло благодаря многочисленным пользователям, экспертам и энтузиастам, что позволяет новичкам легко опробовать его. и решить проблемы с Rust.

Сегодня у Rust есть страница сообщества со ссылками на каналы Discord и форум. Таким образом, среди разработчиков в экосистеме Rust существует сильное чувство общности.

Идеальные варианты использования Rust

Итак, в каких сценариях лучше всего подойдет Rust? Начнем с того, что Rust очень полезен, когда дело доходит до сдерживания определенных типов ошибок во время компиляции благодаря его функциям безопасности. И, как упоминалось выше, это также хороший выбор для приложений, где важна производительность и необходимо обрабатывать большие объемы данных.

Ниже приведены ключевые области, в которых Rust-lang идеален:

Создание встроенных систем и блокчейн-приложений

Сегодня программисты используют Rust для создания ряда блокчейн-приложений, поскольку он может обрабатывать несколько запросов в сети с очень небольшой или нулевой вычислительной нагрузкой. Например, он использовался для создания систем блокчейна, таких как Polkadot, сеть блокчейнов для обработки задач, и Parity.io, альтернативная сеть для Ethereum.

Веб-браузеры и движки

Mozilla спонсирует несколько проектов с открытым исходным кодом вместе с Rust. Microsoft также использует Rust для перепроектирования некоторых своих компонентов, чтобы добиться от них оптимальной производительности.

Операционные системы

Unix-подобная операционная система на основе микроядра Redox была написана на Rust, чтобы извлечь выгоду из инноваций последнего. Также заслуживает упоминания FireCracker, инструмент виртуализации с открытым исходным кодом, используемый для создания безопасных контейнеров и виртуальных машин для бессерверных служб. Интересно, что Rust также набирает сторонников в сообществе ОС Linux. Например, на конференции Linux Plumbers Conference 2020 разработчики серьезно рассматривали возможность использования Rust для нового встроенного кода Linux.

Веб-проекты

Rust использовался во многих проектах и ​​инструментах веб-разработки. Например, есть Rocket, веб-фреймворк для Rust, который упрощает написание быстрых и безопасных веб-приложений без ущерба для гибкости, удобства использования или безопасности типов. Также на Rust написана гибкая веб-инфраструктура Gotham, которая обеспечивает стабильность, безопасность, безопасность и скорость и, что неудивительно, использовалась для веб-проектов производственного уровня, таких как Dropbox и Coursera.

Создание инструментов командной строки

Из-за своей скорости, безопасности и кроссплатформенной поддержки Rust часто является предпочтительным языком для создания приложений и инструментов командной строки.

(Первоначально этот блог был опубликован в разделе Блоги на веб-сайте YoungWonks 26 августа 2021 г. под заголовком:Что такое Rust и почему он популярен? Чтобы прочитать больше таких блогов и подать заявку бесплатное пробное занятие по программированию для вашего ребенка, посетите: https://www.youngwonks.com/