大家好 最近，我遇到了一种新的编程语言Rust。 我注意到他与我以前遇到的其他人不同。 因此，我决定深入研究。 我想分享结果和印象：
- 我认为，我将从Rust的主要功能入手
- 我将描述有趣的语法细节
- 我将解释为什么Rust不太可能占领整个世界
我将立即解释说我已经用Java编写了大约十年的时间，因此我将在钟楼上进行辩论。
杀手级功能
Rust试图在C / C ++等低级语言与Java / C＃/ Python / Ruby等高级语言之间居于中间地位...语言与硬件越接近，控制越多，就越容易预测代码的执行方式。 但是，拥有充分的内存访问权限更容易使人发腿。 与C / C ++相反，Python / Java和所有其他出现。 他们不需要考虑清除内存。 最糟糕的是NPE，泄漏并不常见。 但是，要使此工作正常进行，您至少需要一个垃圾收集器，该垃圾收集器进而开始与用户代码并行生活，从而降低其可预测性。 虚拟机仍然提供平台独立性，但是需要多少是一个有争议的问题，我现在不会提出。
Rust是一种低级语言，编译器输出二进制文件，不需要其他技巧即可工作。 用于删除不必要对象的所有逻辑在编译时即已集成到代码中。 在运行时也没有垃圾收集器。 Rust也没有空引用，并且类型是安全的，这使其比Java更加可靠。
内存管理的核心是拥有对象引用和借用的想法。 如果只有一个变量拥有每个对象，那么一旦它在块末尾过期，它所指向的所有内容都可以递归清除。 链接也可以借阅或阅读。 在这里，一位作家和许多读者的原则起作用。
可以在下面的代码段中演示此概念。 从main（）方法调用Test （） ，该方法创建一个递归数据结构MyStruct ，该结构实现析构函数接口。 Drop允许您设置要在销毁对象之前执行的逻辑。 与Java中的终结器类似，只是与Java不同， drop（）方法调用的时刻是确定的。
fn main() { test(); println!("End of main") } fn test() { let a = MyStruct { v: 1, s: Box::new( Some(MyStruct { v: 2, s: Box::new(None), }) ), }; println!("End of test") } struct MyStruct { v: i32, s: Box<Option<MyStruct>>, } impl Drop for MyStruct { fn drop(&mut self) { println!("Cleaning {}", self.v) } }
结论如下：
End of test Cleaning 1 Cleaning 2 End of main
即 在退出测试（）之前，以递归方式清除了内存。 编译器通过插入必要的代码来解决此问题。 什么是Box and Option，稍后会介绍。
这样，Rust从高级语言获取安全性，并从低级编程语言获取可预测性。
还有什么有趣的
接下来，我认为，该语言的功能将按照重要性从高到低的顺序列出。
哎呀
在这里，Rust通常领先于其他公司。 如果大多数语言得出必须放弃多重继承的结论，那么在Rust中根本就没有继承。 即 一个类只能实现任何数量的接口，而不能从其他类继承。 就Java而言，这意味着将所有类都定型。 通常，用于保持OOP的语法种类不是很多。 也许这是最好的。
为了合并数据，有些结构可能包含实现。 接口称为特征，也可以包含默认实现。 它们没有到达抽象类，因为 不能包含字段；许多人抱怨此限制。 语法如下，我认为这里不需要注释：
fn main() { MyPrinter { value: 10 }.print(); } trait Printer { fn print(&self); } impl Printer { fn print(&self) { println!("hello!") } } struct MyPrinter { value: i32 } impl Printer for MyPrinter { fn print(&self) { println!("{}", self.value) } }
在我注意到的功能中，值得注意的是：
- 类没有构造函数。 只有初始化器通过花括号为字段指定值。 如果需要构造函数，则可以通过静态方法来完成。
- 实例方法与静态方法的不同之处在于，将＆自我引用作为第一个参数。
- 类，接口和方法也可以被概括。 但是与Java不同，此信息在编译时不会丢失。
更多安全
正如我所说，Rust非常注重代码的可靠性，并在编译阶段尝试防止大多数错误。 为此，排除了使链接为空的能力。 它让我想起了Kotlin中的可为空的类型。 选项用于创建空链接。 就像在Kotlin中一样，当尝试访问这样的变量时，编译器会动手，迫使插入检查。 尝试不检查就将值拉出可能会导致错误。 但这当然不能像Java中那样偶然地完成。
我还喜欢默认情况下所有变量和类字段都是不可变的事实。 您好，科特林。 如果值可能更改，则应使用mut关键字明确指出。 我认为对不变性的渴望极大地提高了代码的可读性和可预测性。 尽管Option由于某种原因是可变的，但我不明白这一点，这是文档中的代码：
let mut x = Some(2); let y = x.take(); assert_eq!(x, None); assert_eq!(y, Some(2));
转账
Rust被称为enum 。 除了有限数量的值外，它们还可以包含任意数据和方法。 因此，它在Java枚举和类之间。 我的第一个示例中的标准枚举Option就是这种类型：
pub enum Option<T> { None, Some(T), }
有一个特殊的构造可以处理这些值：
fn main() { let a = Some(1); match a { None => println!("empty"), Some(v) => println!("{}", v) } }
也一样
我不打算在Rust上写教科书，而只是想强调它的功能。 在本节中，我将描述还有什么用处，但我认为并不是那么独特：
- 函数式编程的爱好者不会失望；他们有lambda。 迭代器具有用于处理集合的方法，例如filter和for_each 。 类似于Java流。
- match构造还可以用于比常规枚举更复杂的事情，例如用于处理模式。
- 有很多内置类，例如集合： Vec，LinkedList，HashMap等。
- 您可以创建宏
- 可以向现有类添加方法
- 支持自动类型推断
- 语言附带一个标准的测试框架
- 内置的cargo实用程序用于构建和管理依赖项
美中不足
这部分是完成图片所必需的。
杀手问题
主要缺点来自主要功能。 你必须付出一切。 在Rust中，使用可变图数据结构非常不方便，因为 任何对象最多只能有一个链接。 要解决此限制，有很多内置类：
- Box-堆上的不可变值，Java中基元的包装器的类似物
- 单元格 -变量值
- RefCell-变量值可通过引用访问
- RC-引用计数器，用于对一个对象的多个引用
这是不完整的清单。 对于第一个Rust示例，我不顾一切地决定用基本方法编写一个单链表。 最终，到该节点的链接导致以下Option <Rc <RefCell <ListNode> >> ：
- 选项 -处理空链接
- RC-用于多个链接，如 最后一个节点由上一个节点和工作表本身引用
- RefCell-可变链接
- ListNode-下一个元素本身
看起来很一般，一个对象周围总共有三个包装器。 将项目简单地添加到列表末尾的代码非常繁琐，并且其中包含一些不明显的内容，例如克隆和借用：
struct ListNode { val: i32, next: Node, } pub struct LinkedList { root: Node, last: Node, } type Node = Option<Rc<RefCell<ListNode>>>; impl LinkedList { pub fn add(mut self, val: i32) -> LinkedList { let n = Rc::new(RefCell::new(ListNode { val: val, next: None })); if (self.root.is_none()){ self.root = Some(n.clone()); } self.last.map(|v| { v.borrow_mut().next = Some(n.clone()) }); self.last = Some(n); self } ...
在Kotlin上，这看起来要简单得多：
public fun add(value: Int) { val newNode = ListNode(null, value); root = root ?: newNode; last?.next = newNode last = newNode; }
正如我稍后发现的，这种结构对于Rust而言并不常见，我的代码完全是非惯用的。 人们甚至撰写整篇文章：
在此，Rust牺牲了可读性以确保安全性。 此外，此类练习仍可能导致内存中挂起的循环链接，因为 没有垃圾收集器会将它们带走。 我没有用Rust编写工作代码，所以很难说这样的困难使生活复杂化了多少。 收到从业工程师的意见会很有趣。
困难学习
学习Rust的漫长过程很大程度上取决于上一节。 在编写所有内容之前，您必须花时间掌握内存所有权的关键概念，例如 它渗透到每一行。 例如，最简单的清单花了我两个晚上，而在Kotlin上，这件事却在10分钟内写完，尽管这不是我的工作语言。 另外，许多用Rust编写算法或数据结构的熟悉方法看起来会有所不同或根本无法使用。 即 切换到它时，将需要对思维进行更深层次的重组，仅掌握语法是不够的。 这与JavaScript相差甚远，JavaScript可以吞噬并忍受一切。 我认为Rust永远不会是编程学校中孩子要教的语言。 在这种意义上，甚至C / C ++都有更多的机会。
最后
我发现在编译阶段管理内存的想法非常有趣。 在C / C ++中，我没有经验，因此不会与智能指针进行比较。 语法通常令人愉快，并且没有多余的内容。 我批评Rust实施图形数据结构的复杂性，但是我怀疑这是所有非GC编程语言的功能。 也许与科特林的比较并不完全诚实。
待办
在本文中，我根本没有涉及多线程，我认为这是一个单独的大话题。 仍然有计划编写比列表更复杂的数据结构或算法，如果您有想法，请在评论中分享。 知道哪种类型的应用程序通常用Rust编写会很有趣。
已读
如果您对Rust感兴趣，请点击以下链接：
UPD：谢谢大家的评论。 我为自己学到了很多有用的东西。 更正了错误和错别字，添加了链接。 我认为这样的讨论极大地促进了对新技术的研究。