Rust *

Здравствуй, Хабр.

Недавно я проходил собеседование в одну солидную айтишную контору. Когда мы разобрались с формальностями, начался технический этап, на котором мне поручили написать fizzbuzz. По не вполне понятным мне причинам обсуждение решения этой задачи растянулось на довольно большой срок, после которого время на интервью уже вышло. Мы расстались на хорошей ноте, и мне пообещали перезвонить. Пока я жду оффер, я решил поделиться своим опытом прохождения интервью с широкой публикой, равно как и своим решением, ибо они показались мне заслуживающим внимания.

Языков программирования на текущий момент существует превеликое множество. Одни безусловно хороши для определенных целей, другие признаются универсальными и используются многими для решения повседневных задач.

В этой статье я хочу рассказать, как и почему Rust стал для меня основным и любимым языком для решения персональных задач самого разнообразного профиля, и что именно доставляет мне особенное удовольствие при его использовании.

Хочу сразу заметить, что эта статья целиком и полностью — субъективное мнение автора, единственная цель которой — заинтересовать читателей, ценящих в программировании как хобби те же самые вещи, что и он сам, и речь в ней не пойдёт ни о быстродействии, ни о востребованности языка в сфере IT, ни о каких-либо других технических составляющих этой области, вокруг которой часто возникают разного рода споры. Я остановлюсь на том, что Rust — быстрый и безопасный компилируемый ЯП общего назначения. Об остальном — далее.

Mozilla Research

Это ознакомительная статья о языке программирования Rust и его инструментах, с помощью которой я надеюсь привлечь ваше внимание к этому интересному и уникальному языку, созданному чтобы дать ответ на следующие вопросы разработчиков:

Как убедиться, что в моем приложении нет проблем и уязвимостей, связанных с неправильной работой с памятью? Как быть уверенным в том, что любой доступ к общим объектам правильно защищен? Как свести к минимуму любую работу, не связанную напрямую с написанием кода?

Цель данной статьи не рассказать о доселе невиданных возможностях Rust (сразу говорю, что тут ничего нового "Растоманы" не найдут), на Хабре вы итак найдете множество интересных статей о внутренностях языка и интересных случаев использования. Моя цель рассказать о том, что он предлагает в качестве решения обозначенных выше проблем, как это будет выглядеть со стороны программиста, и почему это важно.

Привет, Хабр!

Как в одной из прошлых статей, я изложу свой путь в разработке небольшого устройства со специфичной задачей. Надеюсь на то, что кому-то эта статья послужит источником интересной и полезной информации или вдохновит сдуть пыль с одного из своих проектов.

Компоненты, схема, плата, производство в Китае и результаты, обо всём этом –– под катом.

Все говорили – переходи на rust! Начинай пользоваться самым-самым языком, который самый любимый язык на stackoverflow и всё такое.

Я тяжело вздохнул и огляделся. Ну опять двадцать-пять. Ладно, давайте разбираться, как правильно покрывать всё ржавчиной.

Профессионально я программирую уже 17 лет. В далёкие-предалёкие времена я начал изучать программирование с x86 Assembly. Такой жестокий подход к изучению компьютера дал мне глубокое понимание того как работает процессор и что делают другие языки программирования. Учить новые языки для меня никогда не было проблемой. Я их просто учил. C, C++, шарпы, ГО, тысячи разных скриптов и фреймворков. Чего уж там, ещё один язык, можно и выучить.

Ага.

Только вот не с этой ржавой развалюхой. Я просидел две недели над официальным руководством, пялился в VSCode и не мог выдавить из себя больше чем fn main() {}. Ну какого же чёрта? Я просто закрыл глаза, открыл руководство на рандомной странице и начал его читать. И прикол в том, что я понял о чём там говориться. И тут до меня дошло… Руководство написано наизнанку. Начало и конец ничуть не лучше чем в Мементо Кристофера Нолана. Они как-то умудрились запутать в общем-то нормальное руководство. После этого всё пошло получше.

Ржавые шестерёнки заскрипели и начали крутиться. Программа пошла-поехала. Если хотите знать как я внедрил rust в продакшин, как я ему научился и что из этого вышло – добро пожаловать под кат. Реальные люди, коммиты, примеры и никаких todo-list и хеллоу-ворлдов.

fn main() {
  println!("Hello, Rust!");
  println!("... Goodbye!");
}

Синтаксис — это первое, на что обращают внимание разработчики, впервые столкнувшись с кодом на Rust. И сложно найти что-то другое, что вызывало бы больше негодования у новичков, и при этом такое, к чему совершенно спокойно относятся уже "понюхавшие пороха" Rust-программисты. Посмотрите, например, сколько эмоций вызывает синтаксис Rust у комментаторов одной из типичных новостей про Rust на OpenNET:

После всех этих лет, разработчики ядра Linux продолжают внедрять новшества. Новые версии будут быстрее и стабильнее.

Linux работает практически на всем: все 500 из 500 самых быстрых суперкомпьютеров мира; большинство общедоступных облаков, даже Microsoft Azure; и 74 процента смартфонов. Действительно, благодаря Android, Linux является самой популярной операционной системой для конечных пользователей, чуть обойдя Windows на 4 процента (39% против 35%).

Итак, что же будет дальше с Linux? После освещения Linux на протяжении всех 29 лет его истории и зная практически любого, кто хоть как-то связан с разработкой Linux, включая Линуса Торвальдса, я думаю, что у меня есть ответ на этот вопрос.

Источник всех утверждений статьи взят из данной видео-конференции Левика. В ней язык живой, а не "доклад под бумажку". Не поленитесь послушать, чтобы заранее не писать глупости (про теорию заговора и аргессивного продвижения).

Независимо от того, сколько вложений компании-разработчики могут потратить на инструментарий и обучение своих разработчиков, «C++, по своей сути, не является безопасным языком», сказал Райан Левик (Ryan Levick) 'cloud developer advocate' из Microsoft на виртуальной конференции AllThingsOpen в прошлом месяце, объясняя в виртуальной беседе почему Microsoft постепенно переходит с C/C++ на Rust для создания своего инфраструктурного программного обеспечения. И вдохновляет других гигантов индустрии программного обеспечения задуматься о том же.

Долгое время Rust позиционировался исключительно как язык для системного программирования. Попытки использовать Rust для высокоуровневых прикладных задач зачастую вызывали усмешку у значительной части сообщества: зачем использовать инструмент в том качестве, на которое он не рассчитан? Какая польза от возни с типами и анализатором заимствований (borrow checker), если есть Python и Java со сборкой мусора? Но другая часть сообщества всегда видела потенциал Rust именно как языка прикладного, и даже находила его удобным в использовании для быстрого прототипирования — во многом благодаря его особенностям, а не вопреки им.

В этом бардаке, который сейчас происходит в мире, легко забыть, что прошло уже пять лет с выпуска 1.0 в 2015 году! Rust за эти пять лет сильно изменился, так что мы хотели бы вспомнить о работе всех участников сообщества, начиная с момента стабилизации языка.

Напомним, если кто забыл: Rust — это язык программирования общего назначения, который обладает средствами, позволяющими строить надёжное и эффективное программное обеспечение. Rust может быть использован в любой области: от ядра вашей операционной системы до вашего следующего web-приложения. Этот язык полностью построен участниками открытого многоликого сообщества, в основном волонтёрами, кто щедро делился своим временем и знаниями для того, чтобы помочь сделать Rust таким, какой он есть сейчас.

Спойлер: C++ не быстрее и не медленнее и вообще смысл не в этом. Эта статья является продолжением славных традиций развенчания мифов крупных российских компаний о языке Rust. Предыдущая была "Go быстрее Rust, Mail.Ru Group сделала замеры".

Недавно я пытался заманить коллегу, сишника из соседнего отдела, на Тёмную сторону Rust. Но мой разговор с коллегой не задался. Потому что, цитата:

В 2019 году я был на конференции C++ CoreHard, слушал доклад Антона antoshkka Полухина о незаменимом C++. По словам Антона, Rust еще молодой, не очень быстрый и вообще не такой безопасный.

Антон Полухин является представителем России в ISO на международных заседаниях рабочей группы по стандартизации C++, автором нескольких принятых предложений к стандарту языка C++. Антон действительно крутой и авторитетный человек в вопросах по C++. Но доклад содержит несколько серьёзных фактических ошибок в отношении Rust. Давайте их разберём.

Еще в декабре мне попалась одна совершенно замечательная статья на английском, посвящённая использованию системы типов языка для более широкого класса задач, для повышения надежности приложений и простоты рефакторинга. К сожалению, в тот момент я был слишком занят написанием статей по ФП, которые крайне важно было написать, пока свежи воспоминания. Но теперь, когда с этой задачей я справился, наконец дошли руки перевести эту замечательную заметку. Оригинальный язык примеров — Хаскель, но я решил переписать их на раст, для более широкого охвата аудитории. Однако язык тут совершенно неважен, советы этой статьи я применяю в ежедневной разработке на вполне себе "приземлённых" C# и TypeScript, так что если вы просто стараетесь писать надёжный и поддерживаемый код, то, вне зависимости от языка, статья вам будет в тему.

Благодарю за вычитку и помощь в переводе Hirrolot, funkill и andreevlex

Буквально на днях на arXiv-е была выложена очень занятная статья швейцарских исследователей, в которой представлены подробности проекта LLHD. Это проект создания многоуровневого промежуточного представления для языков описания аппаратуры, наследующий идеологию и принципы проекта LLVM.

Говоря простыми словами — это новый язык описания аппаратуры, лишенный недостатков его предшественников и уже сейчас демонстрирущий приличную производительность, гибкость и совместимость с существующей инфраструктурой. Приятным моментом является то, что код основных инструментов написан на языке Rust.

Предлагаемая иерархия инструментов (здесь и далее изображения из оригинальной статьи)

У проекта есть все шансы стать тем же, чем GCC и LLVM в свое время стали для мира открытого программного обеспечения. Сложно даже представить, насколько это может изменить ситуацию вокруг разработки железа.

Под катом описание текущего положения дел, краткий обзор языка и отличия нового подхода.