Rust (язык)

Rust — компилируемый системный язык программирования, который сочетает производительность уровня C и C++ с гарантиями безопасности памяти. Ошибки вроде обращения к освобождённой памяти, двойного освобождения и гонок данных отсекаются ещё на этапе компиляции благодаря системе владения и заимствования, без сборщика мусора и без накладных расходов во время работы программы. Rust используют для операционных систем, браузеров, сетевых сервисов, инструментов командной строки и WebAssembly.

История

Грейдон Хоар начал Rust как личный проект в 2006 году; в 2009-м его разработку стала спонсировать Mozilla, рассчитывая использовать язык для нового браузерного движка Servo. Ранние версии сильно отличались от современной: в языке были сборщик мусора и зелёные потоки, от которых впоследствии отказались.

Стабильная версия Rust 1.0 вышла 15 мая 2015 года с обещанием обратной совместимости.^[2] С тех пор новые версии выходят каждые шесть недель.^[6] Несовместимые изменения синтаксиса вводятся через редакции (editions) — 2015, 2018, 2021 и 2024; крейты разных редакций свободно работают вместе.^[4]

В 2021 году создан независимый фонд Rust Foundation, учредителями которого стали AWS, Google, Huawei, Microsoft и Mozilla.^[3] В 2022 году поддержка Rust вошла в ядро Linux (версия 6.1) как второй язык после C.^[5] Язык много лет подряд возглавлял опрос Stack Overflow в номинации «самый любимый». Неофициальный талисман — краб Феррис.

Ключевые идеи

• Владение. У каждого значения ровно один владелец; когда владелец выходит из области видимости, значение освобождается. Передача значения перемещает владение.
• Заимствование. Можно одновременно иметь либо сколько угодно неизменяемых ссылок &T, либо одну изменяемую &mut T. Это правило исключает гонки данных.
• Абстракции без накладных расходов. Итераторы, замыкания, обобщённые типы компилируются в код, сравнимый с написанным вручную.
• Алгебраические типы и сопоставление с образцом. enum с данными и match, проверяющий полноту вариантов.
• Нет null и исключений. Отсутствие значения выражается типом Option<T>, ошибка — Result<T, E> (см. Обработка ошибок в Rust (Result, ?)).
• Трейты вместо наследования (см. Трейты (Rust)).

Пример

use std::collections::HashMap;

fn word_count(text: &str) -> HashMap<String, usize> {
    let mut counts = HashMap::new();
    for word in text.split_whitespace() {
        *counts.entry(word.to_lowercase()).or_insert(0) += 1;
    }
    counts
}

fn main() {
    let counts = word_count("Раз два раз три раз");
    match counts.get("раз") {
        Some(n) => println!("«раз» встречается {n} раз(а)"),
        None => println!("не найдено"),
    }
}

Инструменты

Экосистема собрана вокруг официальных утилит:

• rustup — установка компилятора и переключение между версиями;
• Cargo — сборка, зависимости, тесты, публикация пакетов (крейтов) на crates.io;
• Clippy и rustfmt — линтер и форматировщик;
• rust-analyzer — языковой сервер для редакторов.

Компилятор славится подробными сообщениями об ошибках с подсказками, как их исправить.

Применение

• системное ПО: компоненты Windows, Android, ядра Linux;
• инфраструктура: прокси, базы данных, среды исполнения (например, Deno);
• инструменты разработчика: Ruff и uv для Python, ripgrep, сборщики JavaScript;
• встраиваемые системы и WebAssembly.

Сравнение

Для низкоуровневых операций, которые компилятор не может проверить, есть блоки unsafe (см. Unsafe Rust).

Критика

Главные претензии — крутая кривая обучения (споры с «проверяющим заимствования»), долгая компиляция больших проектов и сложность асинхронного программирования. Кроме того, экосистема моложе, чем у C++ или Java, и ряд библиотек ещё не достиг версии 1.0.

См. также

• Владение и заимствование (Rust)
• Cargo и crates.io
• Go vs Rust — сравнение
• Сборка мусора vs ручное управление памятью

Источники

1. The Rust Programming Language (книга)
2. Announcing Rust 1.0 — Rust Blog
3. Rust Foundation — About
4. The Rust Edition Guide
5. Rust for Linux
6. Rust Release Train (6-week cycle)