【Rust自学】简介

wufei123 2025-01-26 阅读:45 评论:0

1.0.1 前言这个项目（包括代码和注释）是在我自学 Rust 的过程中记录的。可能有不准确或表述不清的地方，还请大家谅解。如果您从中受益，那就更好了。 1.0.2 为什么使用 Rust...

【rust自学】简介

1.0.1 前言

这个项目（包括代码和注释）是在我自学 Rust 的过程中记录的。可能有不准确或表述不清的地方，还请大家谅解。如果您从中受益，那就更好了。

1.0.2 为什么使用 Rust

Rust 可靠且高效。
Rust 可以取代 C 和 C ，性能相似但安全性更高，并且不需要像 C 和 C 那样频繁重新编译来检查错误。主要优点包括：
- 内存安全（防止空指针取消引用、悬空指针和数据争用）。
- 线程安全（确保多线程代码在执行前是安全的）。
- 避免未定义的行为（例如，数组越界、未初始化的变量或访问已释放的内存）。
Rust 提供现代语言功能（例如泛型、特征、模式匹配）。
Rust 提供了现代工具链。 Rust 的 Cargo 与 Python 的 pip 有着相似的原理。与 C/C 繁琐的依赖配置不同，Cargo 提供了类似于 Python 的用户友好的依赖管理体验，同时保持了 C/C 级别的性能。

1.0.3 适用场景

当需要性能时：Rust 可以像 C 一样精确地控制内存（使用不安全），同时还提供现代便利（例如，所有权系统和模式匹配）。另一方面，Python 优先考虑开发人员效率，但却牺牲了性能。
当内存安全至关重要时：Rust 在编译时的静态检查保证了强大的内存安全性，非常适合需要防错的场景，例如操作系统、嵌入式系统、网络服务器.
当需要高效使用多核处理器时：Rust 原生支持高效并发和多核编程，且不牺牲安全性，这使得它在需要高吞吐量和并发任务的场景中特别有优势（例如，网络服务器、分布式系统、实时计算）。

Rust 在以下领域表现出色：

网络服务
WebAssembly（Rust 和 C/C 在性能方面明显优于 C# 和 Java）
命令行工具
网络编程
嵌入式设备
系统编程

1.0.4 与其他语言的比较 Category Language Features Machine Code Binary Closest to hardware, executed directly by CPU. Assembly Assembly Uses mnemonics to replace machine code, e.g., MOV AX, BX. Low-level C, C Close to hardware, provides limited abstraction. Mid-level Rust, Go Performance similar to low-level languages with higher abstraction. High-level Python, Java Higher-level abstraction, easier to read and use.

高级语言和低级语言并不是严格对立的，而是连续存在的：

低级语言可以更好地控制硬件，但需要更复杂的编码和更低的开发效率。
更高级别的语言提供了更好的抽象和自动化，但可能会引入运行时开销并失去细粒度的硬件控制。

Rust 的优点：

高性能
强大的安全保障
对并发的出色支持

Rust 作为中级语言的地位具有以下优势：

C/C ：性能优秀，但安全性欠缺； Rust 以可比的性能确保安全。
Java/C#：确保内存安全（使用垃圾回收）并提供众多功能，但性能较弱； Rust 以卓越的性能实现了类似的安全级别。

1.0.5 Rust 的历史

Rust 最初是 Mozilla 的一个研究项目，Firefox 浏览器是一个著名的应用示例。

Mozilla 使用 Rust 开发了 Servo 实验性浏览器引擎（于 2012 年启动，第一个预览版于 2016 年发布）。 Servo 的架构是完全并行的。不幸的是，2020 年 8 月，Mozilla 解雇了大部分 Servo 开发团队。从2020年11月17日起，Servo被转移到Linux基金会。 Servo 的部分功能已经集成到 Firefox 中。

Quantum 版本的 Firefox 集成了 Servo 的 CSS 渲染引擎。 Rust 为 Firefox 带来了显着的性能提升。

1.0.6 Rust 用户和案例研究