Rust語言為什么這么卷？

大家好，我是風(fēng)箏

最近 JetBrains 推出了一款針對(duì)于 Rust 的 IDE - RustRover。要知道，JetBrains 家是不養(yǎng)閑人的，不是大火的語言都不會(huì)專門開發(fā)一個(gè) IDE 出來，頂多以一個(gè)插件的形式出現(xiàn)，讓你安裝在 IDEA 或 PyCharm 這些已有的 IDE 中湊合用。

RustRover 的出現(xiàn)也意味著 Rust 已經(jīng)是一門大火的語言，其實(shí)連續(xù)很多年 Rust 都是年度語言排行榜的新貴了。

這不，前兩天前端 VueConf 會(huì)議上正式提出了 Vite 底層的esbuild 和 Rollup 將被取代，取代它們的正是用 Rust 重寫的。

要被取代的原因是因?yàn)樾阅軉栴}，Vite 是 Vue3 的默認(rèn)構(gòu)建工具，用于 Vue3 項(xiàng)目的開發(fā)和構(gòu)建，類似于 webpack。

Vue 團(tuán)隊(duì)認(rèn)為性能不夠快，還有一個(gè)原因可能是因?yàn)橛幸粋€(gè)競(jìng)品叫做 Turbopack，Turbopack 的性能比 Vite 快了好幾倍，而Turbopack 就是用 Rust 寫的。

Rust 是誰

Rust 是一門系統(tǒng)級(jí)的編程語言，由 Mozilla 開發(fā)，現(xiàn)在由 Rust 社區(qū)維護(hù)。最早是 Mozilla 的一個(gè)工程師業(yè)余時(shí)間設(shè)計(jì)的一套語言，沒想到無心插柳柳成蔭，發(fā)布之后有越來越多的人關(guān)注并喜歡它。

據(jù)說，Rust 最開始的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是 Better C++，更好的 C++。可以看到設(shè)計(jì)者是將它對(duì)標(biāo) C++的。

學(xué)過 C++的都知道，C++中最為困擾的部分就是內(nèi)存管理，程序員要自己管理內(nèi)存的分配和回收，一大堆指針搞的你暈頭轉(zhuǎn)向，安全隱患太多。

所以，Rust 最厲害的特性之一就是強(qiáng)大內(nèi)存安全性。它通過引入所有權(quán)（ownership）、借用（borrowing）和生命周期（lifetimes）等概念，確保程序不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏、空指針引用和數(shù)據(jù)競(jìng)態(tài)等問題。這使得 Rust 代碼在編譯時(shí)就能夠捕獲潛在的內(nèi)存錯(cuò)誤，而無需運(yùn)行時(shí)開銷。

這也是初學(xué) Rust 的同學(xué)覺得它門檻高的原因。我們?cè)趯?Java、Python 的時(shí)候，就算有bug，但是沒有明顯的語法錯(cuò)誤，編譯都是能過的。別管怎么說，項(xiàng)目還是能跑起來的，項(xiàng)目一跑起來，成就感多少還是有一點(diǎn)的。

而 Rust 不一樣啊，你代碼要是有潛在的內(nèi)存 bug，是不可能編譯過的，一編譯就提示錯(cuò)誤，一編譯就提示錯(cuò)誤。你可能寫了大半天兒了，項(xiàng)目還沒啟動(dòng)成功，你說氣人不。這也導(dǎo)致很多人還沒入門就放棄了。

就拿下面這段代碼來說，雖然我們可能壓根還不知道 Rust 的語法，但是一眼看過去也能理解，很簡(jiǎn)單的邏輯對(duì)吧，如果換成 Java 代碼，跑的痛苦的很。

fn?main()?{
????let?s1?=?String::from("hello");
????let?s2?=?s1;
????println!("{},?world!",?s1);
}

但是，它就是編譯不過。當(dāng)你編譯的時(shí)候會(huì)提示你：

?let?s1?=?String::from("hello");
??|?????????--?move?occurs?because?`s1`?has?type?`String`,?which?does?not?implement?the?`Copy`?trait
3?|?????let?s2?=?s1;
??|??????????????--?value?moved?here
4?|?????println!("{},?world!",?s1);
??|????????????????????????????^^?value?borrowed?here?after?move

這是Rust中的所有權(quán)的概念，當(dāng) let s1 這行代碼執(zhí)行后，后面就不再有 s1 的所有權(quán)了。

要改成下面這樣，不能直接使用s1，但可以用 s1 的副本。

fn?main()?{
????let?s1?=?String::from("hello");
????let?s2?=?s1.clone();
????println!("{},?world!",?s1);
}

當(dāng)你開始學(xué)習(xí) Rust 的時(shí)候，會(huì)顛覆你對(duì)編程語言的認(rèn)知，可能稍有一些夸張，但是寫 Rust 和寫其他語言體驗(yàn)完全不一樣。

除了強(qiáng)大內(nèi)存安全性這個(gè)特點(diǎn)外，Rust 還有一些非常明顯的特點(diǎn)。

并發(fā)支持

討論一門開發(fā)語言的時(shí)候，不可避免的一定要涉及到并發(fā)。

一方面就是我們開發(fā)的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)并發(fā)邏輯會(huì)不會(huì)太復(fù)雜，因?yàn)椴l(fā)屬于編程中的高級(jí)用法和難點(diǎn)，拿 Java 來說，很多人寫了好幾年 Java，也不一定能寫好并發(fā)邏輯。一來是因?yàn)椴l(fā)本身就比較抽象，二來是 Java 中關(guān)于并發(fā)、多線程的部分確實(shí)有點(diǎn)開發(fā)不友好了，已經(jīng)被詬病多年了。

而 Rust 中的并發(fā)部分對(duì)開發(fā)人員來說就比較友好了，那就意味著使用簡(jiǎn)單，類似于 Go 語言的并發(fā)，用起來簡(jiǎn)單，用的人自然就多了。當(dāng)然除了簡(jiǎn)單之外，本身的并發(fā)性能也非常好。

高性能

Rust 本身對(duì)標(biāo)的就是 C和C++，C和C++的代名詞就是性能好啊。語言越是接近操作系統(tǒng)，性能就越好，當(dāng)然相對(duì)來說開發(fā)難度也就更大了。

性能好很大程度上是因?yàn)槠淞己玫脑O(shè)計(jì)。

內(nèi)存安全性：Rust 引入了嚴(yán)格的內(nèi)存安全性機(jī)制，包括所有權(quán)、借用和生命周期等，以防止空指針引用、數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和內(nèi)存泄漏等問題。這些機(jī)制在編譯時(shí)檢查，可以在運(yùn)行時(shí)幾乎沒有額外開銷。

并發(fā)編程模型：Rust 提供了輕量級(jí)的線程和異步編程的支持，使得開發(fā)人員可以編寫高效的并發(fā)代碼。Rust 的并發(fā)模型要求顯式同步，以避免競(jìng)爭(zhēng)條件，但這也使得并發(fā)代碼更加可控且安全。

無運(yùn)行時(shí)開銷：Rust 設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了避免運(yùn)行時(shí)開銷，使得生成的機(jī)器碼非常緊湊且高效。Rust 不依賴于虛擬機(jī)，沒有垃圾回收，也沒有不必要的運(yùn)行時(shí)開銷。

高級(jí)優(yōu)化：Rust 編譯器擁有強(qiáng)大的優(yōu)化功能，能夠生成高度優(yōu)化的機(jī)器碼。這些優(yōu)化可以針對(duì)特定目標(biāo)架構(gòu)進(jìn)行定制，以獲得最佳性能。

Rust 語言本身是用 C 和 C++寫的，加上前面的那些優(yōu)化，性能自然是好的。

跨平臺(tái)

Rust 編譯器將 Rust 代碼編譯成中間表示語言，這個(gè)中間表示語言是與具體硬件和操作系統(tǒng)無關(guān)的。這種中間表示語言允許 Rust 在不同的目標(biāo)平臺(tái)上運(yùn)行。

還有一個(gè)特點(diǎn)，那就是 Rust 更新非?？欤壳?Rust 已經(jīng)到了 1.73 的版本。所以有人說，不要學(xué) Rust，因?yàn)?Rust 更新太快了。

適用場(chǎng)景

對(duì)安全性和性能有要求的

Rust 翻譯成中文是銹，所以如果什么工具改成用 Rust 改寫了，稱作銹化。看到有人調(diào)侃的銹化定律。

銹化第一定律：一切能銹化的工具都終將銹化銹化第二定律：若工具銹化則本身不需要銹化銹化第三定律：都希望別人銹化而自己不銹化

文章開頭說到 Vite 要用 Rust 開發(fā)的工具替換 esbuild 和 Rollup ，就是因?yàn)樾阅軉栴}。

微軟都在用 Rust 重寫一部分 windows 組件，除了看重 Rust 性能外，還有安全方面的因素。

嵌入式

Rust 運(yùn)行時(shí)的開銷極小，性能好，加上它支持交叉編譯，方便移植，成為越來越多嵌入式開發(fā)的首選語言。

區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈的核心就是安全問題，沒有安全保障，一切都是虛無。Rust 本身對(duì)程序安全的控制可以避免絕大多數(shù)的內(nèi)存安全問題，從而減少很多安全漏洞。

從哪兒學(xué) Rust

官網(wǎng)

https://www.rust-lang.org/zh-CN/learn，Rust 的官網(wǎng)本身就有很詳細(xì)的教程和學(xué)習(xí)資料，內(nèi)容非常豐富。

Google

https://google.github.io/comprehensive-rust/zh-CN/index.html 這是 Google Android 團(tuán)隊(duì)寫的 Rust 教程，這個(gè)教程的目標(biāo)是3天學(xué)完 Rust，規(guī)劃好了學(xué)習(xí)路線，每一天的上午、下午學(xué)習(xí)哪些部分，跟著學(xué)就好了。