StandUp «Путь в IT» с Павлом Волей
Кнопка закрыть топ-бар
ГлавнаяБлогЯзык программирования Rust: возможности и перспективы
Базы данных Access
1 701
Время чтения: 16 минут

Язык программирования Rust: возможности и перспективы

Сохранить статью:
Сохранить статью:
В статье рассказывается: 
  1. Отличия языка программирования Rust от других видов
  2. Кому подходит язык программирования Rust
  3. Пример простой программы на Rust
  4. Преимущества языка программирования Rust

Язык программирования Rust был разработан в 2010 году. Сегодня многие называют его наследником, кронпринцем языков системного программирования, в частности C++. Он сочетает в себе многие преимущества своих более старших товарищей.

С помощью этого языка создаются мощные, быстрые системы, программы, драйверы, использующие все возможности железа. Подходит как разработчикам, так и студентам в плане обучения. Из этого материала вы узнаете, что представляет собой язык программирования Rust и где его применяют.

Отличия языка программирования Rust от других видов

В первой версии языка программирования Rust объединена скорость и широкие функциональные возможности С++ с надежностью языка Haskell. Именно эту задачу ставил перед собой автор и посвятил её выполнению несколько лет.

Rust — высокоуровневый язык, его преподносят как инструмент компилируемый, системный. Вот что означает каждая из характеристик:

  • Компилируемость. Программа, написанная на языке, представляет собой отдельный файл, готовый для запуска на любой машине с подходящей операционной системой. То есть, установка компилятора и среды разработки не требуется, лишь бы скомпилированная версия была адаптирована к компьютеру.
  • Системность. Язык позволяет писать программы для всех составляющих системы. То есть, для операционных систем, драйверов и служебных утилит. Rust подходит и для написания обычных программ, используемых в калькуляторах, в системах управления базами данных и т.п. Все они работают очень быстро и задействуют возможности железа по максимуму.
  • Мультипарадигмальность. В частности, Rust объединяет в себе несколько парадигм программирования, а именно: ООП, процедурное и функциональное программирование. Последнее взято из Haskell, а ОПП — из С++.

Стиль написания кода и варианты совмещения подходов в элементах программы разработчик выбирает на своё усмотрение.

Отличия языка программирования Rust от других видов
Отличия языка программирования Rust от других видов

Здесь на оптимальном уровне сочетается производительность и безопасность, а главный упор идет на безопасный параллелизм. Язык очень близок к С или С++, только безопасность ссылок тут обеспечивается за счет средства проверки заимствований.

Rust – это язык программирования, отлично подходящий для разработки программ под платформы, в которых не используются операционные системы. К примеру, Rust используется в ядрах операционных систем, в микроконтроллерах, иных системах низкого уровня.

Rust – первый язык, в котором предусмотрена поддержка параллельного программирования с предотвращением гонки данных. В других языках низкого уровня подобных опций нет.

Почему язык Rust идеален в применении для низкоуровневого системного программирования? Благодаря системе выделения памяти с единственной в своем роде концепцией владения. Плюс тут задействуется оптимальный и безопасный параллелизм. Rust уже оценен по достоинству множеством компаний, хотя крупные корпорации пока еще редко им пользуются.

Требования к языкам низкого уровня постоянно растут, но Rust очень быстро совершенствуетcя и не даром считается весьма перспективным языком программирования. Поэтому разработчик с владением Rust – востребованная профессия, овладев которой вы в ближайшем будущем сможете отлично зарабатывать.

Rust уже пять лет подряд называют самым любимым языком программирования. Таковы данные проведенного в 2020 году опроса разработчиков Stack Overflow. Почему многие считают, что Rust скоро оставит позади С и С++? Во-первых, из-за средства проверки заимствований. А во-вторых, тут нет старых назревших проблем с управлением памятью и сложностей, касающихся явной и неявной типизации.

Кому подходит язык программирования Rust

Где и кем используется язык программирования Rust и для чего он лучше всего подходит? В основном это следующие группы.

Большие команды разработчиков

В Rust есть всё для того, чтобы им совместно могло пользоваться большое число программистов разного уровня подготовки. Обычно в низкоуровневом коде бывает много мелких ошибок, выявить которые при работе с другими языками можно лишь с помощью глобального тестирования и детального, скрупулезного анализа (и привлекать для этого надо самых опытных специалистов).

В Rust компилятор не пропускает эти незаметные ошибки, и ошибки параллелизма, в том числе. Благодаря чему разработчики вместо поиска проблемных мест могут больше сосредоточиться на логике программы.

В Rust есть ещё и обширный инструментарий для системного программирования:

  • Cargo. Это встроенный инструмент, позволяющий с помощью экосистемы Rust добавлять, компилировать зависимости и управлять ими.
  • Rustfmt дает всем разработчикам возможность выполнять кодирование в едином общем стиле.
  • Rust Language Server обеспечивает поддержание IDE (интегрированной среды разработки) с автоматическим поддержанием кода и встроенным менеджером ошибок.

Есть ещё и другие инструменты экосистемы Rust, которые вместе с перечисленными позволяют разработчикам показывать высокие результаты при создании системных кодов.

Студенты, будущие программисты

Знание языка не будет лишним для студентов и тех, кто занимается изучением системных концепций. Rust дает понимание того, что такое разработка операционных систем.

Большие команды разработчиков
Большие команды разработчиков

Команда Rust усиленно работает над тем, чтобы сделать этот язык программирования максимально доступным для начинающих специалистов и вообще для всех, кто заинтересован в его изучении.

Крупные и мелкие компании

Они задействуют Rust для выполнения самых разных задач. Это касается использования инструментов командной строки, веб-сервисов, встраиваемых компонентов, инструментария DevOps, биоинформатики, криптовалюты. Тут же подразумевается работа с аудио и видео файлами (анализ и тарнскодирование), с поисковиками, приложениями. Плюс ещё затрагивается машинное обучение и основные части браузера Firefox.

Все, кому важна скорость и стабильность

Имеется в виду и скорость работы программ, написанных на Rust, и быстрота разработки этих программ. Благодаря компиляторным проверкам языка Rust гарантируется стабильность (за счет добавления функций и рефакторинга). Коды, созданные с использованием языков, где таких проверок нет, довольно хрупкие, и разработчики зачастую не решаются вносить в них изменения.

ТОП IT-профессий
2022 года с доходом
от 170 000 ₽
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Александр Сагун
Александр Сагун
Исполнительный директор Geekbrains
pdf иконка

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2022

pdf иконка

Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере

pdf иконка

ТОП сервисов и приложений, на которые следует перейти уже сегодня

pdf иконка 3,7 MB
Уже скачали 11732 pdf иконка

Rust способен компилировать функции высокого уровня в низкоуровневые коды с такой же быстротой, как и написанные вручную коды. Плюс он стремится к абстракциям с нулевой стоимостью. Всё это позволяет создавать коды не только безопасные, но и быстродействующие.

Здесь перечислено лишь несколько крупнейших пользователей Rust, но и поддержка других людей для языка тоже ценна. Вообще, главное, для чего нужен язык программирования Rust – это освободить разработчиков от компромиссов, на которые им приходилось идти на протяжении десятков лет, чтобы делать коды безопасными, быстродействующими, эргономичными и высокопроизводительными. Попробуйте в работе Rust и посмотрите, насколько он удобен для вас.

Пример простой программы на Rust

Изучать возможности Rust лучше всего, применяя его на практике. Можно для примера написать на нем первую программу hello-world.

fn main() {
println!(«Hello World!»);
}

Теперь детально о том, что означает каждая из частей кода.

fn — function, то есть «Функция». Почти во всех языках программирования, в том числе и в Rust, функция сообщает: «Введите данные, я их так-то и так-то обработаю и выдам результат».

main — это название функции, обозначающей начало программы.

() – скобки, внутри которых перечисляются параметры для данной функции. В данном конкретном примере параметров нет, но вообще функций с параметрами очень много и вам они еще встретятся.

{ } – фигурные скобки, обозначающие границы тела кода. Само тело описывает, какие действия выполняет функция main.

println! – это макрос. Внешне напоминает функцию. Он отвечает за печать и добавление новой строки. Пока что его можно условно считать функцией, он отличается лишь тем, что в конце стоит восклицательный знак.

(«Hello, world!») – это параметры (они в скобках) для вызова макроса, то есть, программа ищет макрос с такими параметрами и запускает его в работу. Этот макрос похож на функцию main, только для него указан параметр, а не список параметров.

«Hello, world!» – печатная строка, состоящая из букв и символов, заключенных в кавычки. Строки используются макросами типа println! и иными функциями.

; — это, собственно, точка с запятой. Знак ставится в конце инструкции, как точка в конце предложения. Инструкция – это команда для компьютера, состоящая чаще всего из одной строки. Здесь она вызывает нужный макрос. Но инструкции бывают и другие.

Преимущества языка программирования Rust

Главная ценность системного языка программирования в том, что он позволяет контролировать низкоуровневые детали.

Тут можно выбирать, где хранить информацию, в стеке или в куче. Rust позволяет эффективнее использовать память, так как в процессе компиляции устанавливает, нужна она еще, или уже можно очистить.

Зарегистрируйся на интенсив StandUp «Путь в IT»
с Павлом Волей
и получи подборку
полезных документов от Geekbrains
Павел Воля Павел Воля
19 мая в 18:00 мск.
Бесплатно
Павел Воля
Tелеведущий и гуманитарий

Мы вместе с экспертами по построению карьеры подготовили документы, которые помогут не ошибиться с выбором и определить, какая профессия в IT подходит именно вам.

Благодаря этим гайдам 76% наших студентов смогли найти востребованную профессию своей мечты!

Скоро мы уберем их из открытого доступа, успейте скачать бесплатно:

pdf иконка

Женщины в IT: мифы и перспективы в карьере

pdf иконка

Как прокачать свою технику речи

pdf иконка

100 тыс. руб за 100 дней с новой профессией

Список из 6 востребованных профессий с заработком от 100 тыс. руб

pdf иконка

Критические ошибки, которые могут разрушить карьеру

Собрали 7 типичных ошибок, четвертую должен знать каждый!

pdf иконка

Гайд по профессиям в IT

5 профессий с данными о навыках и средней заработной плате

pdf иконка 4,7 MB
pdf иконка 107 MB
Уже скачали 12631 pdf иконка

Среди первых пользователей, подтвердивших это, был Tilde со своим продуктом Skylight. Там использование памяти снизилось с 5 ГБ до 50 МБ, за счет того, что некоторые точки НТТР были переписаны на Java в Rust. При росте цен у облачных провайдеров на дополнительную память это весьма ценная возможность.

Преимущества языка программирования Rust
Преимущества языка программирования Rust

Rust идеален для написания встраиваемых и bare-metal систем, потому что он может напрямую использовать оборудование и память, что позволяет писать самые низкоуровневые коды, для ядер операционных систем, или приложений к микроконтроллерам (например). Это сложные среды, и, тем не менее, основные типы, функции языка Rust и даже переиспользуемые библиотечные коды не дают здесь сбоев в работе.

Очень многие пользователи видят в Rust замену для популярных языков системного программирования С и С++. Rust особенно ценен тем, что в нем есть проверка заимствований. То есть, участка компилятора, который следит за актуальностью ссылок. Небезопасное использование памяти чревато множеством ошибок, которые устраняются благодаря проверке заимствований.

При работе с Rust не нужно тратить уйму времени на проверку мелочей (как при работе со многими другими системными языками). В Rust по максимуму применяются абстракции с нулевой стоимостью, а они по эффективности сравнимы с эквивалентным рукописным кодом. Посмотрите на примере краткого создания вектора, состоящего из первых десяти квадратных чисел, как задействуется основная абстракция Rust, а именно – итераторы:

  • let squares: Vec<_> = (0..10).map(|i| i * i).collect();

Можно использовать и небезопасный Rust, если безопасной версии для конкретного проекта недостаточно. Возможностей появится больше, но нужно следить за безопасностью кода. Его потом можно поместить в более высокоуровневые абстракции, где все виды их использования опасности уже не представляют.

Прежде чем задействовать небезопасный Rust, хорошо подумайте. Потому что тут понадобится предельная осторожность и внимательность, как и в случаях с другими языками, где вы сами отвечаете за любое непредсказуемое поведение. Небезопасный код лучше использовать по минимуму, тогда будет меньше уязвимостей и сбоев, вызванных небезопасной памятью.

Вообще при создании системных языков программирования подразумевается, что они будут в ходу бесконечно долго. Однако далеко не всем современным разработкам это необходимо. Часто компании достаточно того, чтобы фундаментальная часть кода была актуальна в ближайшем будущем.

Язык программирования Rust учитывает это, поэтому в нем есть специально принятые дизайнерские решения, затрагивающие обратную совместимость и стабильность. Ближайшие сорок лет язык будет востребован и работоспособен.

Автор статьи
Редакция сайта GeekBrains
Оцените статью
Рейтинг: 5
( голосов 1 )
Поделиться статьей
Добавить комментарий

Забрать
гарантированный
подарок
Забрать гарантированный
подарок
Скачать файл

Зарегистрируйся на интенсив StandUp «Путь в IT» с Павлом Волей и получи подборку полезных документов от Geekbrains

pdf-файл 302mb

Поздравляем!
Вы выиграли:

2-х дневный интенсив "Путь в IT"

Не пропустите сообщение!
Мы скоро свяжемся с вами!

Редирект для продолжения диалога