Rust编程语言到底是不是炒作的噱头？

Rust是一种系统编程语言，由于独特的安全、性能和并发性支持，近年来备受关注。作为一名开发人员，你可能想知道Rust是否适合下一个项目。我们在这篇博文中将探讨2024年Rust流行背后的原因以及它如何改善你的开发体验。

关于Rust编程语言的几个惊人事实

据Stack Overflow开发者调查显示，Rust连续第八年被评为最受喜爱的编程语言。
据Tiobe公司撰写的IEEE Spectrum开发报告显示，Rust是发展最迅猛的编程语言之一。
全球280万程序员使用Rust编写代码，微软和亚马逊等公司将Rust视为事关其未来的关键语言。

Rust编程语言如何问世、成为市面上的粘合剂语言？

29岁的Graydon Hoare是Mozilla的一名程序员，他发现自己遇到了熟悉的敌人：一台因软件运行崩溃而故障频发的电梯。这对住在21楼的Hoare来说不是什么新鲜事。这种不便引发了一个想法：一种新的编程语言。C++之类的现有语言提供了速度和效率，但也允许导致崩溃的内存缺陷。Hoare知道这些缺陷是软件漏洞的主要来源。与大多数可能只是诅咒爬楼梯的人不同，Hoare决定采取行动。他开始设计一种新的语言：Rust。

虽然开发者喜欢Rust的原因有很多，但其流行的一个原因是人们越来越意识到C和C++语言的局限性。随着更多的开发人员面临内存安全和性能之类的问题（这里我对Python和JS开发人员表示抱歉），Rust独特的安全、性能和并发支持变得越来越有吸引力。

安全

Rust旨在防止常见的编程错误，比如空指针解引用错误、数据竞争错误和缓冲区溢出。这意味着代码将更可靠，更不容易崩溃。

性能

与其他编程语言相比，Rust的性能优化（比如零成本抽象和编译时评估）可以带来更快的代码执行速度。它有助于为需要实时响应的企业开发软件应用程序。

并发性支持

Rust提供了一种安全、富有表现力的API用于处理线程和共享的数据，从而让用户易于编写并发代码。这有助于开发易于扩展的移动应用程序，不牺牲性能的情况下处理大型工作负载。

跨平台兼容性

Rust可以用于开发在多个平台上运行的移动应用程序，包括Windows、macOS和Linux。这使得它成为开发跨不同环境使用的跨平台应用程序或库的推荐选择。

Rust生态系统中八个潜在的改进机会

Rust生态系统可能需要改进。随着Rust不断发展和成长，需要改进的这些方面很可能会在未来的更新和开发中得到解决。每种语言都存在在有些方面可能不理想或需要改进。以下是Rust的一些潜在的弱点或局限性：

1. 缺乏库支持

虽然Rust的标准库很全面，但其对库的支持可能不如Python或JavaScript等更成熟的语言来得全面。这使得用户更难为其他语言通常可以处理的任务找到预构建的库或工具。

2. 动态性有限

Rust是一种静态类型语言，这意味着它可能不如Python或JavaScript等动态类型语言来得灵活。这可能会使用户更难处理某些类型的编程任务或特殊情况。

3. 对面向对象编程的支持有限

虽然Rust对面向对象编程（OOP）提供了一些支持，但不像Python或Java等语言那样强大。这使得编写大型复杂的OOP应用程序更具挑战性。

4. 对函数式编程的支持有限

虽然Rust对函数式编程有一定的支持，但不像Haskell或Lisp之类的语言那样全面。这使得用户更难编写纯函数式程序或广泛使用函数式编程模式。

5. 对多线程的支持有限

虽然Rust对多线程有一定的支持，但可能不如C++或Java等语言中的支持来得强大。这使得编写复杂的多线程应用程序更具挑战性。

6. 对泛型编程的支持有限

虽然Rust对泛型编程有一些支持，但可能不像Haskell或TypeScript这样的语言那样全面。这使得用户更难编写能够处理各种数据类型和模式的泛型程序。

7. 工具支持有限

虽然Rust有不断壮大的工具和库生态系统，但工具支持可能不如Python或JavaScript等更成熟的语言来得全面。这使得将Rust用于处理需要大量工具支持的特定任务或项目变得更具挑战性。

8. 编译时间

与Python或JavaScript等解释性语言相比，Rust的编译时评估有时会导致编译时间较长。虽然这可以通过优化来缓解，但对于需要快速开发周期的开发人员来说，这仍然是一个需要考虑的问题。

关于Rust编程语言的三个常见误解

第1个误解：Rust总是比其他语言来得快。

Rust注重零成本抽象和内存安全会带来高性能代码；有必要理解性能受到各种因素的影响，包括算法效率、编译器优化和硬件体系结构。Rust的性能优势并不具有普遍性，可能会因具体的用例和实现细节而异。

我的观点：要承认Rust并不总是绝对最快的选择。存在其他语言可能有优势的一些场景，比如简单的脚本任务和快速创建原型。

第2个误解：Rust的内存安全保证以性能为代价。

另一个常见的误解是，Rust严格的内存安全保证必然会带来性能开销。虽然Rust的归属和借用体系确实引入了一些运行时检查以确保内存安全，但这些检查被设计得很小巧，常常在优化过程中完全消除。事实上，与依赖废料收集的语言相比，Rust的归属模式可以带来更有效的内存管理，从而在某些场景下获得更好的性能。

我的观点：在高度优化、紧凑的代码段中，C等一些语言可能略有优势，因为它们针对内存管理提供了更精细化的控制。

第3个误解：Rust无法实现与C或C++相当的低级性能。

一些开发人员认为，Rust作为一种具有内存安全特性的高级语言，无法实现与C或C++相同级别的低级性能。虽然Rust确实引入了C或C++中可能不存在的某些安全检查，但该语言提供了一些机制，比如不安全块，以便在必要时绕过这些检查。此外，Rust的零成本抽象和与底层硬件直接集成使开发人员能够编写与传统系统编程语言的性能相媲美的高度优化的代码。

我的观点：与现有的C/C++代码库集成时，由于更易于协同操作，将C/C++用于特定模块可能更有效。

三大Rust编程语言开发工具

Rust有许多工具可以帮助简化工作流程，并编写更好的代码。下面是一些流行的工具：

1. Cargo：Rust的包管理器简化了依赖项管理，允许你轻松地安装、管理和更新项目的依赖项。

2. Rust-lsp：Rust的语言服务器协议客户软件提供了实时错误报告和语法高亮显示功能，使编写和调试代码变得更容易。

3. Rust Analyzer：这个静态分析工具可以帮助你识别潜在的错误，并深入了解代码库的性能、安全和并发性，从而提高代码库的质量。

Rust编程语言入门社区和资源

Rust有一个活跃的开发人员社区，他们为这种语言、库和工具做出了贡献。下面是一些有用的Rust入门资源：

Rust文档：官方Rust文档是学习Rust语法、特性和最佳实践的综合资源。

Rust subreddit：加入Reddit上的Rust社区来提出问题、分享知识和参与讨论。

公司使用Rust编程语言的四个例子

1. 亚马逊：亚马逊使用Rust构建其核心服务，包括数据库管理系统和内容分发网络。

2. Mozilla:：Mozilla使用Rust构建Firefox Web浏览器，充分利用其性能、安全和并发性特性。

3. Dropbox：Dropbox使用Rust构建其文件存储和共享服务，充分利用该语言的可靠性和可扩展性。

4. Linux：许多Linux发行版使用Rust构建内核和设备驱动程序等基本的系统组件。

用Rust编程语言开发软件的未来

Rust软件开发的未来一片光明。它专注于内存安全和消除错误，解决了系统级编程、嵌入式系统及其他注重性能的领域中一个长期存在的挑战。虽然一些遗留系统可能依赖C或C++，但Rust能够通过内置的安全特性实现相当的性能，因此成为引人注目的替代语言。不断壮大的Rust社区以及丰富的库和工具生态系统，有助于缩短开发周期、提高软件可靠性。由于开发人员注重安全和效率，Rust有望在塑造软件开发的未来方面发挥重要作用。