rust语法很奇怪（Rust语言突然就火了）

1 Rust 语言是什么？能用来干什么？

Rust 是一门系统级别的编程语言。

Rust 由 Graydon Hoare 开发并在被 Mozilla 实验室收购后发扬光大。

相关资源

Rust官网：https://www.rust-lang.org/

Rust编译器的源码：https://github.com/rust-lang/rust

语言设计和相关讨论：https://github.com/rust-lang/rfcs

Rust标准库文档：https://doc.rust-lang.org/std/

Rust官方管理仓库：https://crates.io/ 浏览Rust社区热门开源库

Rust中文社区：https://rustlang-cn.org/

https://tokio-zh.github.io/

Rust语言中文社区：https://rust.cc/

Rust 语言可以用于开发：

• 传统命令行程序 - Rust 编译器可以直接生成目标可执行程序，不需要任何解释程序。
• Web 应用 - Rust 可以被编译成 WebAssembly，WebAssembly 是一种 JavaScript 的高效替代品。
• 网络服务器 - Rust 用极低的资源消耗做到安全高效，且具备很强的大规模并发处理能力，十分适合开发普通或极端的服务器程序。
• 嵌入式设备 - Rust 同时具有JavaScript 一般的高效开发语法和 C 语言的执行效率，支持底层平台的开发。

Rust 的编译工具依赖 C 语言的编译工具，这意味着你的电脑上至少已经存在一个 C 语言的编译环境。如果你使用的是 Linux 系统，往往已经具备了 GCC 或 clang。如果你使用的是 macOS，需要安装 Xcode。如果你用的是 Windows 操作系统，你需要安装 Visual Studio 2013 或以上的环境（需要 C/C 支持）以使用 MSVC 或安装 MinGW GCC 编译环境（Cygwin 还没有测试）。

2、Rust语言怎么来的？

Rust历史

1、Rust 最早是 Mozilla 雇员 Graydon Hoare 的一个个人项目，从 2009 年开始，得到了 Mozilla 研究院的支助，2010 年项目对外公布。2010 ～2011 年间实现的自举。在 2015 年 5 月 15日发布了 1.0 版。在研发过程中，Rust 建立了一个强大活跃的社区，形成了一整套完善稳定的项目贡献机制，任何开发者都可以直接给这个项目提bug或者直接贡献源码。

2、Rust深受多种语言的影响，是一种支持多模式编程(命令、函数以及面向对象)的类似C的语言

3、Rust语言有什么优势和特点？

说Rust语言的优势，估计能说出一大堆理由来，然而，最大的理由就是 字节跳动、亚马逊、苹果等已经用上了 Rust 语言了。这意味着学好 Rust 语言就有机会找到高薪的工作。

此外，正如 Rust 语言自己说的优势：

• 高性能
• Rust 速度惊人且内存利用率极高。由于没有运行时和垃圾回收，它能够胜任对性能要求特别高的服务，可以在嵌入式设备上运行，还能轻松和其他语言集成。
• 可靠性
• Rust 丰富的类型系统和所有权模型保证了内存安全和线程安全，让您在编译期就能够消除各种各样的错误。
• 生产力
• Rust 拥有出色的文档、友好的编译器和清晰的错误提示信息， 还集成了一流的工具——包管理器和构建工具， 智能地自动补全和类型检验的多编辑器支持， 以及自动格式化代码等等。
• Rust 语言旨在以简单的方式开发高度可靠和快速的软件。

Rust 语言支持用现代语言特性来写一些系统级别乃至机器级别的程序。

众所周知，Java 和 C# 语言 一般用于构建面向用户服务的软件。比如电子表格，文字处理器，Web 应用程序或移动应用程序等业务应用程序。

至于面向机器的那些系统级别应用程序，因为对性能和并发有极高的要求，系统、软件以及软件平台所采用的语言几乎都是清一色的 C 语言 和 C 语言，比如它们操作系统，游戏引擎，编译器等。这些编程语言需要很大程度的硬件交互。

系统级别和应用程序级别编程语言面临两个主要问题：

• 难以写出高安全的语言，尤其是 C/C 指针带来的悬空指针，缓冲区溢出和内存泄漏等问题，缺少语言级别的高并发特性。

Rust语言是一门开源的系统编程语言，有3大特点：

运行快，

防止 段错误，

保证线程安全。

什么是系统级编程语言：

系统级编程是相对于应用级编程而言的。一般来说，系统级编程语言意味着更底层的位置，更接近硬件层次，并为上层的应用软件提供支持。系统级语言一般具有以下特点：

可以在资源相对有限的环境下执行

运行时开销很小，非常高效

很小的运行库，甚至没有

可以允许直接的内存操作

目前应用最广泛的系统编程语言是C/C 。

Rust作为系统级编程语言，它的基本理念是 “零开销抽象”

运行快

Rust是一种静态类型的编译性语言，类似C 。编译型语言，无须大规模的运行时(runtime)支持，也没有自动内存回收(GC)机制

防止 段错误

1、什么叫做段错误？

一个进程在执行的时候，它所占用的内存的虚拟地址空间一般被分割成好几个区域，我们称为“段”，进程中的每个段通过硬件MMU映射到真正的物理空间；在这个映射过程中，我们还可以给不同的段设置不同的访问权限，比如代码段只读不写；进程在执行过程中，如果违反了这些权限，CPU就会直接尝试一个硬件异常；硬件异常会被操作系统内核处理，一般内存会向对应的进程发送一条信号；如果没有实现自己特殊的信号处理函数，默认这个进程会直接退出；如果操作系统打开了core dump功能，在进程退出时操作系统会把它当时的内存状态，寄存器状态以及各种相关信息保存到一个文件中，供用户以后调试使用

2、什么会引起内存不安全？

访问未定义内存会引起不可知错误

空指针：

解引用空指针是不安全的，会引起段错误。这块地址空间一般是受保护的。

野指针 ：

野指针就是未初始化的指针，指针可能会指向受保护的区域

悬浮指针：

悬浮指针是指内存空间在被释放了之后继续使用，和野指针一样，会读写不属于这个指针的内存

非法释放

同一个指针释放两次

缓冲区溢出

指针访问越界，会读取或者修改临近内存空间的值

执行非法指针

如果一个函数指针不是准确的指向一个函数地址，那么调用这个函数指针会导致一段随机数据被当中指令来执行，非常危险

使用未初始化内存

数据竞争

并发时针对同一块内存同时读写，没有同步

2、类似空指针、野指针等绝不会在Rust中产生，因为Rust禁用所有裸指针，而且取消了空值，通过引用和接用这一方式替代。

3、Rust不需要手动管理内存：

在Rust之前其他编程语言管理内存的方式有两种

比如Jave和Python的方式无非是使用垃圾回收算法(GC)，垃圾回收算法一定会有运行时和垃圾回收时的停顿，不适合系统编程。

C 手工管理内存，手工管理内存可能会出现内存泄漏和悬停指针之类的问题。

Rust通过生命周期和所有权特性，就可以实现内存的自动回收。

Rust与 C 对比

与 C 相比，Rust 的安全性高出很多。Rust 既能保护自己的抽象，也能保护开发人员创建的抽象，而 C 这两方面都做不到。C 中某些错误会导致不可预测的行为，而 Rust 则可以帮助你专心做好重要的工作。虽然 C/C 仍然是最流行的编程语言之一，但二者也有一些不可避免的问题。另外，Rust 更容易上手，学习曲线不是很陡峭。Rust 没有 C 那样的技术债务，并发性更容易实现，而性能与 C/C 也差不多。Rust 允许程序员编写不安全的代码，但在没有特别指明的情况下只允许安全的代码。

Rust与 Java对比

Java的速度远不如 Rust。此外，Rust 的启动速度更快，占用的内存更小。Java 使用垃圾回收进行内存管理，这会降低性能（尽管这可以降低编程的难度）。

Rust与 Python对比

Rust的设计更好。Rust 允许将多条语句放入 lambda中，这样一切都可以用表达式表示，因此更容易创建语言的特定部分。而 Python 缺少这样的支持。Rust 没有类，所以面向对象不如 Python 发展得那么好

4、Rust一举解决了并发条件下的数据竞争（Data Race）问题怎么解决的？它从编译阶段就将数据竞争解决在了萌芽状态，保障了线程安全。所有跟线程安全相关的特性，都不是在编译器中写死的。用户可以用库的形式实现各种高效且安全的并发编程模型，进而充分利用多核时代的硬件性能。

Rust语言是内存安全且与操作系统无关的，这意味着它可以在任何计算机上运行。

5、Rust 语言支持 Web Assembly (WASM) 语言

Rust 的目标是成为高并发且高安全的系统级语言，但这并不代表它就不能开发 Web 应用。

Rust 支持通过把代码编译成 Web Assembly (WASM) 语言从而能够在浏览器端以实现快速，可靠的运行。

Web Assembly (WASM) 语言是被设计用来在浏览器端/嵌入式设别上运行的，用于执行 CPU 计算密集型的语言。

也就是说 Web Assembly (WASM) 语言 的目标是和 Javascript 一样能够在浏览器里运行，但因为是编译型，所以更高效。

4、Rust是如何发布？

Rust的版本号

Rust编译器的版本号采用了“语义化版本号”（Semantic Versioning）规划。在这个规则之下，版本格式为：主版本号.次版本号.修订号。版本号递增规则如下。

主版本号：不兼容的API

次版本号：向下兼容的功能性

修订号：向下兼容的问题

Rust的第一个正式版本号是1.0，是2015年5月发布的。从那以后，只要版本没有出现大规模的不兼容的升级，大版本号就一直维持在“1”，而次版本号会逐步升级。Rust一般以6个星期更新一个正式版本的速度进行迭代。

Rust的发布策略

为了兼顾更新速度以及稳定性，Rust使用了多渠道发布的策略：

nightly版本

beta版本

stable版本

nightly版本是每天在主版本上自动创建出来的版本，功能最多，更新最快，但是某些功能存在问题的可能性也更大。因为新功能会首先在这个版本上开启，供用户试用。

beta版本是每隔一段时间，将一些在nightly版本中验证过的功能开放给用户使用。是stable版本的“预发布”版本

stable版本则是正式版，它每隔6个星期发布一个新版本，也是

最稳定、最可靠的版本，保证向前兼容。

Rust的发布步骤

1、Rust语言每个相对复杂一点的新功能，都要经历如下步骤才算真正稳定可用：RFC→Nightly→Beta→stable。

2、Rust语言相对重大的设计，必须经过RFC（Request For Comments）设计步骤。这个步骤主要是用于讨论如何“设计”语言。这个项目存在于https://github.com/rust-lang/rfcs。所有大功能必须先写好设计文档，讲清楚设计的目标、实现方式、优缺点等，让整个社区参与讨论，然后由“核心组”（Core Team）的成员决定是否接受这个设计。

3、在2017年下半年，Rust设计组提出了一个基于epoch的演进策略edition，让Rust的兼容性保证是一个有时限的长度，而不是永久。

举个例子：假设要添加一个功能，比如增加一个关键字。这件事情肯定是不兼容的改变，因为用户写的代码中很可能包含用这个关键字命名的变量、函数、类型等，直接把这个单词改成关键字会直接导致这些遗留代码出现编译错误。那怎么办呢？首先会在下一个edition中做出警告，提示用户这个单词已经不适合作为变量名了，请用户修改。但是这个阶段代码依然能编译通过。然后到再下一个edition的时候，这个警告就会变成真正的编译错误，此时这个关键字就可以真正启用了。先编译警告，再编译错误，这个过程可能会持续好几年，所以Rust的稳定性还是基本上有保证的。

目前已经发布了2015 edition和2018 edition。

5、为什么说 Rust 是未来1.Rust 提高了内存安全性

长期以来，困扰开发人员的最大问题之一就是内存管理。其他语言中很容易错过某些代码问题，而这反过来又会产生可怕的错误代码，查找和修复这些错误需要花费大量时间。一个更大的问题是，代码中的错误会导致安全漏洞，在当今世界，安全漏洞可太危险了。大型网站或应用程序中的数据安全漏洞事件频频发生。原因往往是应用程序漏洞或配置错误。

Rust提高了内存安全性。Rust 代码不能有任何悬空指针、缓冲区溢出或任何其他类型的与内存相关的错误。开发人员可以定义应该如何管理内存以及如何将值放入其中，既可以管理内存、保证安全性，又不会损失性能，这是 Rust 的一个巨大的优势。

提高内存安全性是 Rust 开发人员的主要目标之一，也是该语言最重要的卖点。Rust 的代码编译器非常严格，每一个变量或内存地址都会被自动检查。如果发现任何语法错误、空值、悬空修饰符或内存安全问题，Rust 就不会编译代码，并通过警告显示不安全的代码，以便开发人员快速发现和修复主要问题。那么，Rust 是如何实现这一点的呢？

在 Rust 中，每个值都有“所有权”。当传递或返回一个值时，所有权就会被重新分配到某个作用域，而且只会分配到一个作用域。如果值的“所有者”离开该作用域，则该值将被删除。Rust就是通过这种方式跟踪内存，自动释放内存，并防止所有 bug 进入主代码。这意味着在运行时不会发生意外！该系统将在编译时分析内存管理，帮助开发人员更快地识别和修复 bug，因此也不需要使用垃圾收集。

但内存管理不止这么简单。高级系统常常涉及大量的计算密集型工作，而且还会创建大量的临时内存。这种负载会对 Java 虚拟机性能产生负面影响，而且许多编程语言（包括 Scala）根本无法处理它。

然而，Rust 却可以。Rust不需要管理内存，也无需使用像闭包之类的现代便利特性，就能支持编写有效使用内存的代码，而且运行时开销小到几乎没有，因此可用于实时或嵌入式项目，而且也可以与其他语言或项目轻松集成。

2.不断发展的社区

虽然 Rust 社区和库的数量远不及 C 等，但随着 Rust 语言的日益流行，加入社区的开发人员和爱好者也在不断增加。社区创建的框架、库和开发工具的数量已经接近 5.7万，并且每天都在增加。

除了不断增长的工具和框架库之外，Rust 还有一个活跃且受欢迎的社区。无论你需要解决某个问题，还是想寻找使用 Rust的技巧和窍门，都可以通过社区获得帮助。除了社区聊天和用户论坛，Rust 还有一个活跃的 reddit 子论坛。

下面是几个新兴的社区项目：

● redox：用 Rust 编写的操作系统；

● cgmath：线性代数和计算机图形库；

● Iron：并发 Web 框架；

● Doom renderer。

3.Rust 的速度非常快，而且非常灵活

Rust是一种速度非常快的编程语言，它的运行速度比 Scala 还快，尤其是在一些重视性能的任务中，Rust 尤为突出。在某些领域，Rust 的运行速度甚至比 Scala 或 Java 快三倍。

此外，挑选和使用 Rust 的外部包也很容易，而且 Rust 的打包构建工具也让编写代码变得非常简单。

Rust之所以这么快，原因有几个：

● 它是静态类型的编译语言，编译器可以优化代码，以提高速度；

● 提供 trait 的静态调度：类似于 C 模板，但更清晰；

● 明确跟踪变量的所有权。不会假设任何带有地址的变量随时都可以修改，因此可以在不对代码产生负面影响的情况下进行优化；

● 默认变量是不可变的（因此优化更容易）；

● 提供了代数数据类型，也很适合优化；

● 存储数据没有任何开销，没有运行时或由于缺乏垃圾收集而突然暂停；

● 提供了零成本抽象。

Rust不仅便于优化，而且开发高级功能也很轻松。

4.使用广泛

Rust不仅性能优异，而且还提供了安全的执行环境；虽然 Rust 是高级函数式编程语言，但可以进行底层的优化。

你可以认为 Rust 是一种低级语言，适合各种系统，尤其是嵌入式或其他注重性能的系统。据说，它还被用于 3D 视频游戏开发。

为什么 Rust 广受全世界开发人员的喜爱？首先，你可以编写出永远不会出错的代码，因为编译器会检查所有内容。其他编程语言在运行时检测到的问题不会出现在 Rust 中。我们可以使用 Rust 编写出安全、高效的抽象，而且它的安全性几乎消除了使用不变性的需求。

许多人认为 Rust 是一种注重性能、速度和安全质量的新兴创新编程语言。

Rust是一种流行的加密货币和区块链编程语言，因为 Rust 易于理解和学习，在保障性能的同时还提供了安全性。此外，Rust 还为这些开发人员提供了工具，让他们更快地交付代码。选择 Rust 编写的加密货币不太可能崩溃，而且比使用其他编程语言更安全。

5.很多大公司都使用 Rust

尽管 Rust 是一种相对年轻的语言，但在提高编程安全性和易用性方面，Rust 已成为很多开发人员的首选。此外，不仅开发人员对 Rust 感兴趣，一些公司和企业，尤其是大型公司，也已经使用 Rust 或正在计划使用 Rust。于今年 5 月份举行的AllThingsOpen 虚拟会议上，Ryan Levick（微软云开发倡导者）表示，Rust 作为一种语言是“业界正面解决多个问题的最佳选择”。虽然微软不打算在近期内放弃使用 C ，但他们的许多基础设施正在慢慢转移到 Rust。

除了微软之外，还有很多公司也都意识到了改用 Rust 的潜在好处，比如Dropbox、Sentry、亚马逊和 Mozilla 等。

6、开发者为什么觉得：Rust 太难学了！

虽然和一些老牌语言 C/C 相比，Rust 正在迅速捕获开发者的关注，但是据官方调查报告显示，Rust 仍有许多急需完善之处。譬如以下几点：

与 C 的互操作需要进一步提升

有些出乎意料的是，Rust 与 C 的互操作是开发者最为期待的，其次分别是 C、Python。实际上，对于使用大型代码库（100,000 行代码或更多）的开发者而言，实现与 C 的互操作是改善 Rust 编程体验以及缩短编译时间最为直观的方法。

Rust 太难上手，尤其是生命周期

当被问及如何提高 Rust 的采用率时，不少开发者提到需要降低 Rust 的门槛，让 Rust 更容易被学习。其中，15.8% 的受访者直言，如果“不那么令人恐惧，或更容易学习以及不太复杂”，他们会想要更多地使用 Rust。至于怎么降低 Rust 入门门槛，开发者的建议是增加官方文档和培训。

当受访者对Rust的专业知识进行评分时，在10人中有7人是一个明显的高峰。很难说这是跨语言比较的，但是似乎很少有人愿意声称拥有全部专业知识。但是，与去年相比，Rust社区似乎确实在获得该语言的专业知识。

当问及具体是哪部分很难时，61.4％ 开发者大呼 Rust 的生命周期难度最高。因为 Rust 的生命周期是一个非常难以理解的概念，同时这也是 Rust 独有的概念。

不过，根据调查报告，拥有系统编程知识（至少具备一定的 C/C 经验）的开发者在使用 Rust 会更得心应手一些。对此，Rust 官方在进行调研时，也让受访者进行了自评，结果显示，如果具有系统编程经验的开发者在自己的 Rust 专业知识中自评为 5.5 分（满分10）；诸如学过 Java 或 C＃ 等语言的开发者自评为 4.9 分；如果仅具有动态类型语言（如 Ruby、JavaScript）经验的开发者，自评为 4.8 分。这其中存在一定的差异。

Rust 生命周期机制是与所有权机制同等重要的资源管理机制。

之所以引入这个概念主要是应对复杂类型系统中资源管理的问题。

引用是对待复杂类型时必不可少的机制，毕竟复杂类型的数据不能被处理器轻易地复制和计算。

部分内容引用自：

为什么 Rust 是编程的未来？作者 | Scalac 译者 | 弯月 出品 | CSDN（ID：CSDNnews）Rust：Rust语言介绍

CSDN博主「OceanStar的学习笔记」的原创文章。

https://blog.csdn.net/zhizhengguan/article/details/85251282

RUST官网 https://www.rust-lang.org/

《Rust 程序设计语言 简体中文版》https://kaisery.github.io/trpl-zh-cn/ch03-01-variables-and-mutability.html

《rustprimer》 https://rustcc.gitbooks.io/rustprimer/content/1st-glance/

《深入浅出Rust》

菜鸟编程 RUST教程

https://www.runoob.com/rust/rust-tutorial.html

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