Rust是什么意思

Fanly 2019-08-02 15:12:19
问答

Rust是由Mozilla主导开发的通用、编译型编程语言。专注于安全,尤其是并发安全,支持函数式和命令式以及泛型等编程范式的多范式语言。Rust在语法上和C++类似,但是设计者想要在保证性能的同时提供更好的内存安全。

Rust 是由 Mozilla 主导开发的通用、编译型编程语言。专注于安全,尤其是并发安全,支持函数式和命令式以及泛型等编程范式的多范式语言。Rust 在语法上和 C++类似,但是设计者想要在保证性能的同时提供更好的内存安全。

Rust

Rust 设计准则为“安全、并发、实用”,支持函数式、并发式、过程式以及面向对象的编程风格。 Rust 语言原本是 Mozilla 员工 Graydon Hoare 的私人项目,而 Mozilla 于 2009 年开始赞助这个项目,并且在 2010 年首次揭露了它的存在。也在同一年,其编译器源代码开始由原本的 OCaml 语言转移到用 Rust 语言,进行 bootstrapping 工作,称做 rustc,并于 2011 年实际完成。这个可自我编译的编译器在架构上采用了 LLVM 做为它的后端。

Rust 是在完全开放的情况下进行开发,并且相当欢迎社区的反馈。在 1.0 稳定版之前,语言设计也因为透过撰写 Servo 网页浏览器排版引擎和 rustc 编译器本身,而有进一步的改善。虽然它由 Mozilla 资助,但它其实是一个共有项目,有很大部分的代码是来自于社区的贡献者。

设计

Rust 的设计目标之一,是要使设计大型的互联网客户端和服务器的任务变得更容易。因此更加强调安全性、存储器配置、以及并发处理等方面的特性。

Rust 的性能

在性能上,具有额外安全保证的代码会比 C++ 慢一些,但是如果以 C++ 也手工提供保证的情况下,则两者性能上是相似的。

语法

Rust 的语法设计,与 C 语言和 C++ 相当相似,区块 (block) 使用大括号隔开,流程控制的关键字如 if, else, while 等等。在保持相似性的同时,Rust 也加进了新的关键字,如用于模式符合 (pattern matching) 的 match (与 switch 相似) 则是使用 C/C++ 系统编程语言的人会相对陌生的概念。尽管在语法上相似,Rust 的语义 (semantic) 和 C/C++ 非常不同。

内存安全

为了提供存储器安全,它的设计不允许空指针和悬空指针。 数据只能透过固定的初始化形态来建构,而所有这些形态都要求它们的输入已经分析过了。 Rust 有一个检查指针生命期间和指针冻结的系统,可以用来预防在 C++ 中许多的类型错误,甚至是用了智能指针功能之后会发生的类型错误。

内存管理

Rust 虽然有垃圾回收系统,但非如 Java 或 .NET 平台的全自动垃圾回收。Rust 1.0 已不再使用垃圾回收器,而是全面改用基于引用计数的智能指针来管理内存。

类型与多态

它的类型系统直接地模仿了 Haskell 语言的 type class 概念,并把它称作“traits”,可以把它看成是一种 ad hoc 多态。Rust 的作法是透过在宣告类型变量 (type variable) 的时候,在上面加上限制条件。至于 Haskell 的高端类型变量 (Higher-kinded polymorphism) 则还未支持。

类型推导也是 Rust 提供的特性之一,使用 let 语法宣告的变量可以不用宣告类型,亦不需要初始值来推断类型。但如果在稍后的程序中从未指派任何值到该变量,编译器会发出编译时 (compile time) 错误。 函数可以使用泛型化参数 (generics),但是必须绑定 Trait。没有任何方法可以使用方法或运算符,又不宣告它们的类型,每一项都必确明确定义。

Rust 的对象系统是基于三样东西之上的,即实现 (implementation)、Trait 以及结构化数据 (如 struct)。实现的角色类似提供 Class 关键字的编程语言所代表的意义,并使用 impl 关键字。继承和多态则透过 Trait 实现,它们使得方法 (method) 可以在实现中被定义。结构化数据用来定义字段。实现和 trait 都无法定义字段,并且只有 trait 可以提供继承,藉以躲避 C++ 的“钻石继承问题”(菱型缺陷)。

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