1.1 Rust 为你负重前行
Rust 语言给了我们一个简单的承诺:只要程序通过了编译器的检查,就不会存在未定义行为。悬空指针、双重释放和空指针解引用都能在编译期捕获。数组引用则会受到编译期检查和运行期检查的双重保护,因此不会存在缓冲区溢出:想想那个不幸的 C 语言程序,它的 Rust 版代码会安全地退出并给出一条错误消息。
Rust 的目标是既安全又易用。为了更好地保障程序的行为,Rust 对代码施加了比 C 和 C++ 更多的限制,而只有靠实践和经验,我们才能逐渐适应这种限制。但就整体而言,这门语言还是灵活且富有表现力的。用 Rust 编写的代码范围之宽、应用领域之广就是证明。
安全好用,应用广
1.2 高效并行编程
事实证明,Rust 用来确保内存安全的那些限制同样能确保 Rust 程序避免产生数据竞争(data race)。只要数据不可变,你就可以在线程之间自由地共享这些数据。会发生变化的数据则只能使用同步原语访问。所有传统的并发工具仍然可用:互斥锁、条件变量、通道、原子等。Rust 只负责检查你是否正确地使用了它们。
这就让 Rust 成了一门能充分发挥现代多核机器能力的优秀语言。Rust 的生态系统提供了一些超乎于常规并发原语的库,可帮助你在处理器池之间均匀分布复杂负载、使用无锁同步机制(如读取-复制-更新)等。
很好的支持并发
1.3 性能毫不妥协
通常,C++ 的各种实现会遵循零开销原则:没用到的,就没有开销;要用到的,你也无法手写出更好的代码。
系统编程通常会涉及极限压榨机器性能。对电子游戏来说,整台机器应该极力为玩家创造最佳体验。对浏览器来说,浏览器的效率决定了内容作者可用能力的上限。在机器的固有限制下,必须将尽可能多的内存和处理器能力留给内容本身。同样的原则也适用于操作系统:内核应该尽可能把机器资源留给用户程序,而不是自己来消耗它们。
但是当我们说 Rust“快”的时候,到底意味着什么呢?毕竟人们可以用任何通用语言来写出慢速代码。更准确一点儿说,如果你准备让程序充分发挥底层机器的能力,那么 Rust 就会为你提供支持。这门语言设计了一些“高性能”的默认选项,并赋予你自主控制内存使用和处理器算力分配方式的能力。
直接操作底层机器的能力,自主控制机器,更强大的能力,更自由的控制
协作无边界
“系统程序员也能享受美好”。这是指 Rust 对代码共享和复用的支持。
作为 Rust 的包管理器和构建工具,Cargo 能让你轻松使用别人在 Rust 的公共包存储库 crates.io 网站上发布的各种库。只需将库的名称和所需的版本号添加到文件中,Cargo 就会负责下载这个库以及它所用到的任何其他库,并将所有内容链接在一起。你可以将 Cargo 视为 Rust 下的 NPM 或 RubyGems,其侧重于实现健全的版本管理和可重现的构建。一些广为流行的 Rust 库提供了包括开箱即用的序列化功能、HTTP 客户端和服务器功能以及现代图形 API 功能在内的一切。
Cargo类似于前端包管理器,安装依赖和库简单方便
再进一步说,Rust 这门语言本身也旨在支持协作:借助 Rust 的特型(trait)2和泛型,我们可以创建具有灵活接口的库,将其用在许多不同的上下文中。Rust 的标准库提供了一组最核心的基本类型,这些类型为一些常见的情况建立了共享规约,以方便不同的库彼此协作。
2特型
表示一组具有指定特点的类型。这里之所以把 trait 译为“特型”,是因为特型和泛型是紧密相关的,我们希望读者顾名思义就能在两者之间建立联系;而其他中文译法,或者缺乏特异性,或者难以望文生义,因此并未采纳。关于 trait 翻译与否及译法是个非常有争议的话题,我们在审读群曾经进行过至少 3 次深度讨论,但并未形成共识。对于一个常用专有名词,有一个合适的中文表述是非常必要的。但对于一个词的新译法,一开始,大家可能还不太习惯,不妨试着给新词些时间。——译者注
这里想到了前端圣经《JavaScript高级程序设计 第4版》 中的翻译情况,把
promise
翻译成期约