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Rust: 编译器驱动开发

phodal 2020-07-07

用 Rust 来写个应用,这个想法颇久了。之前呢,要么找不到合适的场景,要么觉得 Rust 门槛有些高。直到最近呢,刚好对底层编程有点想法,便想着用这门语言做点东西玩玩。

考虑到,我用这门语言的时间只有一星期多,某些观点和感受并非那么准确。因此,我的观点并不适合作为一份参考材料。

Rust 是什么?

让我来 copy 一下
Rust 是由 Mozilla 主导开发的通用、编译型编程语言。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。
顺便加上 MDN 上的介绍:
Rust 是一个全新的开源系统编程语言,由 Mozilla 和社区的义务劳动者创造,它帮助开发者创造高速与安全的应用,同时能享受到现代多核处理器的强大特性。Rust 使用易懂的语法避免了段错误 (segmentation faults) 并保证了线程安全。
不仅如此,Rust 提供了零成本抽象,更多语义,内存安全保证,不会发生竞争的线程,基于特性 (trait) 的泛型,模式匹配,类型推导,高效的 C 绑定,和最小运行时大小。
所以,就这个简介来说,这个语言已经差不多有十年的历史了。

Rust 优点

开始之前,我仍然是要强调一下的,这里的优点是对比我所学的其它语言而言的,如 Go、Java、Kotlin、TypeScript或者其它。

底层语言 && 系统编程语言

我正在寻找一门不是那么复杂的底层编程语言,以陪我完成一些更有意思的工作,而且还不需要那种 “指向指针的指针”。就这方面来说,Go 是一门不错的语言,但是没有 OO。哦,不对,对于 Go 来说的,它的 OO 应该是:Yes and No。
从某种意义来说,Go 也有类似的潜质,面向的也是类似的人群。然而,从现有的情况来说,Go 更像是面向网络编程,而非系统编程。

编译器驱动

我记得我听闻到的一个关于 Rust 的观点是:只要编译成功,基本呢,不会出错。比如烦人的内存泄漏之类的问题(当然还是会有一些的,只是要写出来并不是那么容易)。
编译器内建了强大的纠错功能。它把我们在运行时遇到的问题,提前到了编译时。也因此,相比于其它语言,它可能会降低你的开发速度。
从某中意义上来说,它相当于是内置了一个 Sonarqube、Findbugs 这一类的 SAST(静态应用程序安全测试)工具。并在编译时失败,以强迫你修复潜在的漏洞。
这其实是个缺点,哈哈哈。

交叉编译

在 Go 一样,在这一点上远远比 C/C++ 还是优秀。

包管理 + 构建

在几个底层语言里,C/C++、Go、Rust 里,几乎只有 Rust 的包管理是好用的。虽然说 Go 也有,但是就是渣啊。为了使用方方便,我基本选择的是拷贝,而不是用 go mod。
与此同时,我们还可以拓展 Cargo 的功能,以进行更多的操作。
==,Go 有构建工具吗?可能是 Makefile 吧

和 Web 的无缝结合

是的,作为一个追求跨平台的开发人员,我特别看好 Rust 的两个 Web 相关的方向。
  • 高性能 Web。Rust + WASM,

  • 更高性能地跨平台应用。Rust + Electron + Node.js,结合 Neon Binding,可以编译为 Node.js 的模块,并在 Electron 应用中调用,开发跨平台桌面应用。

在一切都云化之后,它的这一点特质将会越来越重要。

编程语言优点

从社区来说,它还有这么一些优点:
  • 优秀的 Macro 宏定义机制

  • 可 OO。基于 Traits 的简洁而强大的范型系统

  • 错误处理。基于 Option & Result 的空值和错误处理

  • 防 OOM。基于 Ownership、Borrowing、Lifetime 的内存管理机制

缺点

从上手难道上来说,我觉得 Rust 是比 Go 更加复杂的。

学习成本 + 处理更多的细节

大抵这是一门系统集成编程语言,对于原先我们使用的那些编程语言来说,原先的这些事都是由 bug 和编译器来体现。于是乎,我们要处理更多的细节。
Rust 的诸多语法,都有些不合直觉。除此,Rust 还有一个功能非常强大的宏(macro)系统。嗯,每多一个特性,就多一点点的复杂度。

复杂的所有权机制

Rust 引入了所有权的概念和工具,以在没有垃圾回收机制的前提下保障内存安全。这是一个相当复杂的概念——主要是在其它语言中都没有。
一个非常有意思的例子就是对于字符串的操作。
 
   
   
 
  1. let mut owned_string: String = "hello ".to_owned();
  2. let borrowed_string: &str = "world";

  3. owned_string.push_str(borrowed_string);
嗯,对,处理一个字符串,你都要小心翼翼的。所以,我还是用 format 来做这样的事情:
 
   
   
 
  1. format!("{}{}", owned_string, another_owned_string);

缺少支持完备的 IDE

Rust 并非没有可用的 IDE,而是还没有像 Intellij IDEA 那么完备的 IDE。
我使用 Clion + Rust 插件来开发应用,但是它并非非常完美 —— 主要是,我依赖于 IDE 来进行重构,以及借助于 IDE 的智能提醒。

结论

当前,我正在写的两个 Rust 应用:
phodal/exemd: 一个简单的 Rust 应用,读取 markdown 文件,解析其中的不同编程语言,并执行。
phodal/stadal: 参考(复制) Google 的 xi-editor 的 json RPC + 进程分离架构而设计的系统监视器。Stadal 使用 Rust 开发核心,使用 Electron 开发界面。
欢迎入坑讨论学习。

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