1.0 简介

1.0. 简介

1.0.1. 为什么要使用Rust

Rust代码可靠且高效。
Rust可以代替C和C++。在具有相近性能的前提下，Rust比它们更安全。在实际编程中最明显的感受就是：Rust不需要像前两者那样写几行就编译一下查看是否报错。具体如下：
- 内存安全：无空指针解引用、悬空指针或数据竞争
- 线程安全：在程序运行之前就可以保证多线程代码是安全的
- 避免未定义行为：例如数组越界、未初始化的变量和使用已释放的内存
Rust提供了现代语言特性，如泛型、trait、模式匹配等。
Rust提供了更现代化的工具链。Rust的Cargo和Python的包管理工具（如pip）有着同一理念。用过C/C++的人都知道，这两个语言的依赖项配置比较麻烦，而Python的包管理工具十分灵活且简单。Cargo让Rust用户能在拥有C/C++级性能的同时，获得类似Python般令人舒适的依赖管理体验。

1.0.2 适用场景

需要运行速度：Rust既可以像C一样精细控制内存（通过unsafe），也可以提供现代高级语言的便利性（如所有权系统和模式匹配）。Python是一种非常高级的语言，开发效率高，但牺牲了性能和控制。
需要内存安全：Rust通过编译时的静态检查，提供了强大的内存安全保证，这使其在需要避免内存错误的场景（如操作系统、嵌入式开发、网络服务器等）中极为适用。
需要高效利用多处理器：Rust为高效并发和多处理器编程提供了原生支持，而不牺牲安全性。这对于需要处理高吞吐量和并发任务的场景（如Web服务器、分布式系统、实时计算）尤其重要。

擅长的领域：

Web服务
WebAssembly (C#和Java的性能对比Rust和C/C++相形见绌)
命令行工具
网络编程
嵌入式设备
系统编程

1.0.3 与其他语言的对比

类别	语言	特点
机器语言	二进制指令	最接近硬件，由CPU直接执行
汇编语言	Assembly	使用助记符代替机器指令，如 `MOV AX, BX`
低级语言	C、C++	更贴近硬件，提供有限的抽象
中级语言	Rust、Go	性能接近低级语言，但提供了更高的抽象
高级语言	Python、Java	更高层次的抽象，易读易用

高级语言与低级语言并不是绝对对立的，而是一个连续的光谱：

更低级的语言提供更多的硬件控制能力，但编写代码复杂，开发效率低。
更高级的语言提供更多的抽象和自动化功能，但可能会引入运行时开销，失去对硬件的精细控制。

Rust的优点：

性能好
安全性高
极好的并发支持

Rust作为一种中级语言相比于其他语言有这些优势：

C / C++性能非常好，但是不够安全；Rust能够做到在维持大致相同性能的前提下保证安全。
Java / C#能保证内存安全（有GC垃圾回收程序），也有很多特性，但是性能不行；Rust不但拥有与之相媲美的安全性，而且性能还更强。

1.0.4. Rust的历史

Rust最早是Mozilla公司下的一个研究性项目，火狐（Firefox）浏览器就是其应用的重要例子。

Mozilla公司使用Rust创建了Servo实验性浏览器引擎（2012年启动，2016年发布首个预览版本），其组件被设计为并行运行。不幸的是，在2020年8月，Mozilla裁撤了大部分Servo开发团队。从2020年11月17日起，Servo由Linux基金会接管。目前Servo的部分功能已经被集成到火狐里了。

Firefox量子版包含了Servo的CSS渲染引擎。Rust使得Firefox获得了巨大的性能改进。

1.0.5. Rust的用户与案例

Google: 操作系统Fuchsia，Rust代码量占30%
Amazon: 基于Linux开发的、可以直接在裸机或虚拟机上运行容器的操作系统
Redox OS: 纯Rust开发的下一代安全操作系统
斯坦福大学和密歇根大学: 嵌入式实时操作系统，应用于Google的加密产品
微软：使用Rust重写Windows系统中的一些低级组件
微软：WinRT/Rust项目

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