Rust 能够取代 C 语言吗?
英文原文:Why Rust is Meant to Replace C
Rust 是 Mozilla 基金會的一個雄心勃勃的項目,號稱是 C 語言和 C++ 的繼任者。一直以來,C/C++ 中的一些基本問題都沒能得到解決,比如分段錯誤、手動內(nèi)存管理、內(nèi)存泄漏風(fēng)險和不可預(yù)測的編譯器行為。Rust 的誕生就是為了解決這些問題,并提高安全性和性能。
Evrone(一家軟件公司)在很多項目中使用了 Rust,我們的工程師們這方面在積累了豐富的經(jīng)驗。在這篇文章中,我們將分享 Rust 的一些主要特性。
主要特性
- 強靜態(tài)類型;
- 無垃圾回收以及通過指針手動控制數(shù)據(jù)存儲位置的能力;
- 強大的內(nèi)置靜態(tài)代碼分析器,有助于避免與內(nèi)存管理和多線程相關(guān)的問題;
- C 語言風(fēng)格的語法,具有簡短的關(guān)鍵字。
Rust 簡史
Graydon Hore 于 2008 年發(fā)起 Rust 項目。2009 年,Mozilla 表達(dá)了對這個項目的興趣。一年之后,項目正式公開。2012 年,Rust 的第一個 alpha 版本發(fā)布。一年后,Servo Web 引擎(基于 Rust)開發(fā)人員宣布,他們得到了三星公司的支持,將引擎移植到 ARM 架構(gòu)。
Rust 1.0 于 2015 年 5 月發(fā)布。同年,Rust 在 Stack Overflow 發(fā)布的最受歡迎開發(fā)工具排行榜中排名第三。從 2016 年至今,Rust 一直高居榜首。
為什么要使用 Rust
優(yōu)點
- 統(tǒng)一的編譯器,提供了一個內(nèi)置的包生成器和管理器、測試系統(tǒng)和文檔生成器;
- 安全的內(nèi)存管理,有助于避免分段錯誤;
- 抽象能力,讓手動內(nèi)存管理變得更容易;
- 提供了常見的編譯錯誤修復(fù)建議;
- 只能在非安全代碼中使用指針——安全代碼中只包括指向確切存在的對象的鏈接;
- 與 Mac 和 Unix 家族系統(tǒng)具有良好的兼容性。
不足
- 沒有類和繼承機制,難以編寫面向?qū)ο蟮拇a;
- 編譯器太過嚴(yán)格,有時候?qū)?nèi)存地址的限制過多。
Rust 的使用場景
Rust 支持主要的編程范式:面向?qū)ο缶幊獭⒉l(fā)編程、函數(shù)式編程和過程編程。它提供了足夠的內(nèi)存管理能力,同時又足夠安全,讓它成為操作系統(tǒng)和關(guān)鍵應(yīng)用程序的開發(fā)工具。它的主要缺點是硬件廠商對它支持不夠,廠商更喜歡使用 C/C++。下面是一些使用 Rust 開發(fā)的軟件項目:
- Redox,一個基于微內(nèi)核的 Unix 家族操作系統(tǒng),該操作系統(tǒng)中的大部分軟件也是使用 Rust 開發(fā)的;
- Servo,多線程 Web 引擎;
- Firecracker,用于無服務(wù)器環(huán)境的微虛擬化系統(tǒng)。
使用 Rust 開發(fā)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)
基于分布式賬本的系統(tǒng)必須能夠以最小的設(shè)備計算負(fù)載快速地處理請求。C++ 非常適合用來完成這項任務(wù),而使用 Rust 開發(fā)區(qū)塊鏈系統(tǒng)將會更加高效。下面這些都是值得關(guān)注的案例:
- Parity.io——以太坊和比特幣的一個客戶端;
- Polkadot.network——異構(gòu)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò);
- Exonum,一個基于區(qū)塊鏈的項目框架;
- MaidSafe,一個分布式數(shù)據(jù)處理和存儲系統(tǒng);
- Solana,一個用于開發(fā) Web 區(qū)塊鏈應(yīng)用程序的平臺。
Rust 可以用來開發(fā) Web 項目:Rust 的 SDK 可用于前端和后端開發(fā)。例如,使用 Yew(靈感源自 React 和 Angular)開發(fā)客戶端,使用 Actix-web(一個高性能框架,支持 WebSockets、TLS 和 HTTP/2.0)開發(fā) Web 服務(wù)器。
其他工具還包括:rocket、conduit、gotham、pencil。
一些成功的 Rust 項目
- Dropbox,一種云存儲服務(wù);OpenDNS,一種用于創(chuàng)建公共 DNS 服務(wù)器的 Web 服務(wù);
- Coursera,由斯坦福大學(xué) IT 教授創(chuàng)建的教育門戶網(wǎng)站;
- 使用 Rust 開發(fā)的機器學(xué)習(xí)項目。
使用 Rust 開發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)似乎非常有前景。因為 Rust 的高性能和底層內(nèi)存控制能力,Rust API 可以成為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域非常流行的開發(fā)工具。
但目前使用 Rust 開發(fā)機器學(xué)習(xí)應(yīng)用還處于實驗階段,Rust 生態(tài)系統(tǒng)還缺少可用于開發(fā)類似 Python 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的庫。
Rust 的未來
C++ 已經(jīng)統(tǒng)治了編程語言領(lǐng)域近 40 年,成為了一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并保持這個頭銜至今。Rust 正在積極演進(jìn),試圖解決 C++ 和其他編程語言當(dāng)中最為致命的缺陷。
在 Evrone,我們使用 Rust 開發(fā)了一個大型的連鎖餐廳 ERP 系統(tǒng)。其中微服務(wù)部分使用 Rust 開發(fā),為用戶提供離他們最近的餐廳的數(shù)據(jù)。
Rust 的另一個應(yīng)用——也就是我們的持續(xù)集成服務(wù) Vexor。在這個服務(wù)中,Rust 負(fù)責(zé)任務(wù)的管理和調(diào)度以及日志管理,并作為任務(wù)隔離執(zhí)行代理的基礎(chǔ)。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Rust 能够取代 C 语言吗?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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