Контакты  

Язык программирования Rust: утилиты, документация, идеология и синтаксис. Каков статус языка Rust в данный момент? Раст язык программирования

Уже сейчас вы могли обратить внимание на то, что синтаксис рассматриваемого языка программирования очень похож на синтаксис таких языков, как C/C++, ведь в обоих случаях для выделения комментариев используются два слэша, блоки кода обрамляются фигурными скобками, а аргументы функций - круглыми скобками. Также следует помнить о том, что для объявления функций используется ключевое слово fn , причем каждая программа должна иметь функцию main() . Восклицательный знак после имени функции println в данном случае указывает на то, что используется макрос (по сути, это удобная обертка над функцией print из библиотеки времени исполнения Rust).

Для компиляции программы следует просто выполнить команду:

Rustc hello.rs

В результате в директории с файлом исходного кода программы должен появиться бинарный файл с именем hello , для исполнения которого достаточно выполнить команду./hello . Но если вы обратите внимание на размер этого файла, вы будете в некоторой степени шокированы: он будет превышать 800 КБ. И все это нужно для работы такой простой программы? Ну, по умолчанию компилятор Rust осуществляет статическое связывание большей части библиотек времени исполнения с программой, поэтому вы можете скопировать бинарный файл в систему, в которой не установлено библиотек времени исполнения Rust и запустить его без каких-либо проблем. Однако, вы также можете сообщить компилятору о необходимости выполнения оптимизаций и динамического связывания:

Rustc -O C prefer-dynamic hello.rs

Теперь вы получите бинарный файл более приемлемого размера, равного 8 КБ, но в случае использования утилиты ldd вы обнаружите, что для корректной работы программы требуется наличие в системе динамической библиотеки libstd-<версия>.so .

Синтаксис языка программирования

Теперь, когда мы можем компилировать и запускать программы на Rust, я предлагаю разобраться с синтаксисом данного языка программирования и особо выделить его отличия от синтаксиса таких языков программирования, как C, C++ и других аналогичных:

Fn doubler (x: i32) -> i32 { x * 2 } fn main () { let a: i32 = 5; let b; b = doubler(a); println!("a, умноженное на 2 {}", b); match b { 1 ... 10 => println!("От 1 до 10"), _ => println!("Другое число"), } }

Если вы привыкли работать с языками C/C++, вы можете подумать, что данный код является каким-то странным, но он вполне логичен. Давайте начнем рассмотрение с функции main() : в первой строке let мы объявляем 32-битную целочисленную переменную a и присваиваем ей начальное значение 5. Мы могли бы пропустить указание типа переменной (i32 является стандартным типом переменных), а также не присваивать ей начальное значение, причем в этом случае она содержала бы нулевое значение. Обратите внимание на то, что при объявлении переменной и присваивании ей определенного значения таким же образом, как в случае переменной a из примера, вы не сможете впоследствии изменить ее значение, поэтому при компиляции следующего фрагмента кода будет сгенерировано сообщение об ошибке:

Let a: i32 = 5; a = 10;

По умолчанию переменные в Rust являются неизменяемыми, то есть, их значения не могут изменяться после инициализации. Вы должны явно объявлять изменяемые переменные аналогичным образом:

Let mut a: i32 = 5;

Для чего же это нужно? Это ведь лишняя работа, не так ли? Ну, по сути это действительно так, но, с другой стороны, данная особенность языка программирования помогает разрабатывать безопасные программы. Вы должны делать изменяемыми лишь те переменные, значения которых действительно должны изменяться. Rust заставляет вас быть настолько многословным, насколько это необходимо для максимально точного описания принципа работы программы: в строке выше приведено объявление знаковой целочисленной переменной a размером ровно в 32 бита с возможностью изменения ее значения в будущем.

Далее мы вызываем нашу функцию doubler с переменной a в качестве аргумента и сохраняем возвращаемое значение в переменной b . Обратите внимание на объявление функции doubler , которое находится в начале кода программы: в нем указывается тип параметра функции (i32) и тип возвращаемого значения (i32) после символов ->. Также несложно заметить, что в рамках функции выполняется единственная операция x * 2 , после которой даже не следует символа точки с запятой, как в обычном блоке кода на языке Rust; что же происходит там?

Оказывается, вы можете вернуть значение функции либо таким же образом, как в языке C, либо просто разместив выражение в последней строке кода функции, как было сделано в данном случае. И, ввиду того, что это всего лишь выражение, после него не нужно ставить точку с запятой.

Вернемся в функцию main() , в которой мы использовали макрос println!() для вывода результата; обратите внимание на методику подстановки значения переменной с помощью последовательности символов {} . Наконец, в примере демонстрируется чрезвычайно полезное ключевое слово "match" языка программирования Rust, которое позволяет значительно сократить объем кода в том случае, если вам необходимо выполнить большое количество операций if/else. В данном случае 1 … 10 является объявлением диапазона значений (от 1 до 10 включительно), а символ подчеркивания (_) соответствует всем остальным значениям.

В Rust строковый тип char позволяет использовать четырехбайтовые символы, то есть, любые символы Unicode, и это означает, что язык программирования уже на этапе проектирования был адаптирован для работы с различными языками и специальными символами. Еще одним полезным типом данных является кортеж, представляющий собой набор переменных различных типов:

Let x = (1, 2.0, "Hello");

В данном случае целочисленное значение, значение с плавающей точкой и строковое значение помещены в один и тот же кортеж. Данные значения являются неизменяемыми, причем доступ к ним может осуществляться аналогичным образом:

Println!("{}", x.2);

В результате будет осуществлен вывод значения третьего элемента кортежа x , то есть, строки "Hello" . Как и в случае с обычными массивами, которые также поддерживаются в Rust, нумерация элементов кортежей начинается с нуля. Вы можете использовать кортежи для возврата нескольких значений из функции:

Fn switch(input: (i32, i32)) -> (i32, i32) { (input.1, input.0) } fn main() { let x = (10, 50); let y = switch(x); println!("{}, {}", y.0, y.1); }

В данном случае функция с именем switch() принимает кортеж с двумя 32-битными целочисленными значениями и сохраняет их в переменной input . При этом она также возвращает кортеж с двумя целочисленными значениями. В рамках данной функции используется простое выражение, позволяющее поменять местами элементы кортежа и вернуть получившийся кортеж.

В рамках функции main() создается кортеж с именем x , содержащий значения 10 и 50, а также кортеж с именем y , содержащий значения, которые были возвращены после вызова функции switch() . Далее осуществляется простой вывод значений кортежа на экран (50, 10).

Совет: Если вам не терпится самостоятельно разобраться с возможностями Rust, рекомендуем начать с чтения официальной документации, расположенной по адресу https://doc.rust-lang.org/book .

Это было краткое описание синтаксиса и возможностей языка программирования Rust; если вы желаете узнать больше о данном языке программирования из специальной серии статей, дайте нам знать об этом!

Итак, хотим представить вашему вниманию недавнего именинника (15 мая 2016 года ему исполнился год) — Rust. Это универсальный язык программирования, разрабатываемый компанией Mozilla, три основных принципа которого: скорость, безопасность и эргономика. Сами создатели нескромно считают его одним наиболее вероятных наследников C/C++. Согласно опросу портала StackOverflow , именно Rust сегодня наиболее любимый разработчиками язык. Итак, давайте подробнее разбираться в том, что же он из себя представляет.

Rust для новичка

Не хочется никого обманывать, поэтому далее ответственное заявление: Rust довольно сложен для обучения. Во-первых, это обусловлено молодостью языка и, как следствие, малым количеством литературы. Во-вторых, выучить его человеку далёкому от программирования, возможно будет даже проще, чем знакомому с другими языками. Так, например, готового IT-специалиста будет сильно раздражать необходимость прописывать малейшие операции, а отсутствие как такового наследования в языке и просто поставит в тупик.

Впрочем, Rust быстро развивается (каждые 6 недель выходит новый релиз), сообщество растёт, а найти информацию в интернете уже не составляет никакого труда.

Как изучать

Почти всё необходимое вы можете найти на официальном сайте . Кроме того, сообщество последователей Rust весьма обширно и доброжелательно, поэтому за советом всегда можно обратиться в IRC (есть русский раздел) и официальный форум. Кроме того, понемногу стали появляться книги, в том числе электронные . Пока трудно оценить их качество, но факт такой имеется.

Для тех, кто прошёл начальную стадию знакомства, на GiHub можно найти уйму полезного материала, в том числе RFC и коммиты . Кроме того, вы можете посетить лично или хотя бы посмотреть интернет-трансляцию одной из конференций по Rust, намеченных на вторую половину года. Вот календарь:

  • 9-10 сентября конференция RustConf в Портленде, США;
  • 17 сентября конференция европейского сообществ RustFest в Берлине, Германия;
  • 27 октября конференция Rust Belt Rust в Питтсбурге, США;

Ну а чтобы познакомиться с теми, кто считает Rust своим призванием, и заодно спросить у них все премудрости, можете связаться с организаторами и участниками встреч поклонников языка в Москве .

Особенности

Немного дублируя то, о чём было сказано ранее, выделим основные плюсы и минусы языка Rust.

Плюсы:

  • Безопасная работа с памятью;
  • Высокое быстродействие;
  • Алгебраический тип данных;
  • Предсказуемость компиляции;

Минусы:

  • Некоторая избыточность кода;
  • Высокая интенсивность развития языка и, как следствие, отсутствие хорошей актуальной литературы для изучения;
  • Необходимость чётко и однозначно прописывать параметры для компиляции.

На самом деле к отличиям, вроде замены наследования на способности, быстро привыкаешь. Как только глаза привыкли, руки набились, Rust превращается во вполне рабочий язык, проще и функциональнее C++, но уступающий по «красивости» многим другим языкам программирования. Фактически же главное отличие Rust от конкурентов и предшественников — именно скорость и безопасность.

Востребованность

На сегодняшний день Rust популярен сред разработчиков игр, графики и операционных систем. Однако по понятным причинам количество стационарных мест, где бы требовались узкопрофильные знатоки Rust, в мире и уже тем более в России крайне невелико. Тем не менее, пока не видно никаких предпосылок, что язык канет в лету, больше похоже на планомерный захват мира. А значит хорошие навыки использования Rust в будущем помогут найти высокооплачиваемую интересную работу как в нашей стране, так и за рубежом.

Еще востребованного: профессия « ».

В 2013 году компания Mozilla совместно с Samsung сообщила о разработке нового механизма веб-браузера Servo. Он создавался специально для многоядерных процессоров мобильных устройств, способен разбивать задачи на параллельные потоки и многократно уменьшать время загрузки веб-страниц. Servo полностью написан на языке программирования Rust, который Mozilla разработала сама для написания мобильных приложений.

О языке

Rust - процедурный язык программирования, поддерживающий различные стили написания кода. Разработчик Грэйдон Хор начал создавать язык в 2006 году, и спустя три года к проекту подключилась Mozilla. В 2010 году Rust презентовали на конференции Mozilla Summit. В этом же году разработку перевели на компилятор, написанный на Rust. Компилятор использовал универсальную систему анализа и трансформации программ LLVM в качестве базы данных.

Первая стабильная версия языка вышла в 2015 году. После релиза альфа-версии Rust подвергся правкам - внутри компилятора оставили только готовые возможности, которые не будут изменяться. Все остальное перенесли в экспериментальный раздел.

В основе языка Грэйдон Хор заложил такие понятия как:

  • Безопасность. Rust содержит ряд ограничений для программиста, которые включены по умолчанию. Для их отключения в блоках и функциях требуется метка «unsafe».
  • Скорость. Язык сопоставим по скорости с другим языком программирования C++, что дает явный ряд преимуществ для программиста.
  • Параллелизм. Система может выполнять несколько вычислений одновременно, вместе с этим они могут взаимодействовать друг с другом.
  • Краткость. Первые ключевые слова в Rust укладывались в пять символов. Но позднее это ограничение сняли.

Пример одного из первых кодов на Rust

Однако Rust не лишен и минусов, самые яркие из них:

  • Избыточность кода.
  • Отсутствие литературы для изучения языка.
  • Четкость во внесении параметров компиляции. Это не всегда устраивает опытных программистов, так как в других языках подобных правил нет.

Впрочем, язык регулярно модернизируется и дополняется: его обновления выходят раз в 6 недель.

Сравнение Rust с C++

Создатели Rust считают его наследником C++, который возник в начале 1980-х годов, когда разработчик придумал несколько усовершенствований к языку С. Поэтому стоит сравнить молодой и все еще изменяющийся язык с проверенным временем.

  • Обращение к удаленной памяти. В C++ из-за удаления переменной может возникнуть целый ряд проблем. Подобные осложнения невозможны в Rust, так как в нем нет команд для удаления памяти. Компилятор наследника сообщит, что написанный код содержит ошибку, а компилятор С++ выведет результат без удаленных значений, даже не сообщив о проблеме.
  • Точка с запятой. Добавив в код лишнюю точку с запятой, вы вызовете ошибку в С++, тогда как в Rust тело цикла заключается в фигурные скобки.
  • Небезопасный код. В Rust есть метка «unsafe», которая изолирует основной код от небезопасного. В будущем, при просмотре кода это позволяет сузить поиск уязвимостей.

Именно на C++ был реализован Firefox: этот капризный язык требовал повышенного внимания к деталям. В противном случае ошибки оборачивались серьезными уязвимостями. Rust был призван справиться с этой проблемой.

Перспективы

В рейтинге RedMonk за третий квартал 2018 года язык программирования от Mozilla стабильно занимает 23 место. Эксперты полагают, что улучшение позиций ему не грозит. Несмотря на это, в августе 2018 года создатели выпустили обновленный Rust 1.28.

После релиза Rust в 2015 году, по данным площадки Stack Overflow , с ним хотели ознакомиться 74% разработчиков. Однако уже в 2016 году он переместился на первое место: 79% пользователей назвали Rust любимым языком программирования и изъявили желание продолжить работу с ним. Первое место по этому параметру Rust занял и в 2018 году.

Stack Overflow — популярная система вопросов и ответов о программировании, разработанная в 2008 году.

Популярность Rust подтверждает количество компаний, использующих его в своих разработках. В настоящее время этот список насчитывает 105 организаций.

Rust развивается стабильно, новые возможности и исправления вводятся с каждым релизом раз в 6 недель. Замеченные баги тоже исправляются оперативно в нерегулярных минорных релизах. Иногда такая динамика развития даже может служить препятствием: многие "живые" библиотеки требуют новой версии компилятора, но не всякая компания способна быстро обновлять его на своих проектах.

Инфроструктура вокруг Rust хотя и развивается, все равно еще остается сырой. Многие библиотеки, хотя и работают уже достаточно стабильно, все равно в реальном использовании требуют небольших доработок. Если вы готовы форкать на GitHub такие библиотеки и слегка дорабатывать под свои нужды, то я думаю у вас больше никаких особых проблем с использованием Rust в боевых проектах возникнуть не должно.

Какого-то единого сборника лучших практик использования Rust, насколько я знаю, пока нет. Много полезных советов есть в официальной документации (в так называемых Книгах), а также разбросано по разным отдельным статьям. Однако, существуют списки полезных статей, которые помогут найти среди них нужную. Например эти:
https://github.com/ctjhoa/rust-learning
https://github.com/brson/rust-anthology/blob/maste...

В новых проектах Rust используется, и пока тенденция идет на расширение. Вот на этой странице вы можете посмотреть, какие компании используют Rust сейчас и для чего: https://www.rust-lang.org/en-US/friends.html

Итак, если вы планируете использовать Rust в производстве, готовьтесь вот к чему:

  1. Довольно высокий порог входа в язык. Тут нет особой сложности, просто потребуется практика на языке и поначалу время на следование советам компилятора по устранению постоянно возникающих ошибок компиляции.
  2. Достаточно частые обновления компилятора по добавлению новых возможностей в язык. Это может приводить к тому, что нужная вам библиотека будет требовать свежую версию компилятора.
  3. Сыроватые библиотки. Вероятно, вам придется их слегка дорабатывать под себя.
  4. Rust упрощает сложное, но усложняет простое. Для совсем простых проектов, не требующих высокой производительности и серьезных доработок в будущем, возможно, Rust будет не лучшим выбором.
Но что вы получите от использования Rust?
  1. Высокую производительность программ, автоматическое управление памятью без сборщика мусора.
  2. Высокую надежность и защищенность программ, устранение большого количества потенциальных проблем на этапе компиляции.
  3. Достаточно легкий и безопасный процесс рефакторинга и доработки программ, благодаря развитой системе типов.
  4. Развитую систему управления зависимостями проекта.
  5. Действительно хороший универсальный инструмент: Rust подойдет и для прототипирования, и для разработки, причем для любого типа программ (утилиты, настольные приложения, веб-приложения, мобильные приложения, встраиваемые системы). Хорошая поддержка пока еще есть не для всего, но на перспективу - это большой плюс.