1.0.1 Vorwort
Dieses Projekt (sowohl Code als auch Notizen) wurde w?hrend meiner Selbstlernreise mit Rust dokumentiert. Es kann zu Ungenauigkeiten oder unklaren Ausdrücken kommen, daher bitte ich um Ihr Verst?ndnis. Wenn Sie davon profitieren, umso besser.
1.0.2 Warum Rust verwenden?
Rust ist zuverl?ssig und effizient.
-
Rust kann C und C mit ?hnlicher Leistung, aber h?herer Sicherheit ersetzen und erfordert keine h?ufige Neukompilierung, um auf Fehler wie C und C zu prüfen. Zu den wichtigsten Vorteilen geh?ren:
- Speichersicherheit (verhindert die Dereferenzierung von Nullzeigern, baumelnde Zeiger und Datenrennen).
- Thread-Sicherheit (stellt sicher, dass Multithread-Code vor der Ausführung sicher ist).
- Vermeidet undefiniertes Verhalten (z. B. Array au?erhalb der Grenzen, nicht initialisierte Variablen oder Zugriff auf freigegebenen Speicher).
Rust bietet moderne Sprachfunktionen (z. B. Generika, Merkmale, Mustervergleich).
Rust bietet eine moderne Toolchain. Rusts Cargo teilt ?hnliche Prinzipien mit Pythons Pip. Im Gegensatz zur umst?ndlichen Abh?ngigkeitskonfiguration von C/C bietet Cargo eine benutzerfreundliche Abh?ngigkeitsverwaltungserfahrung ?hnlich wie Python und beh?lt gleichzeitig die Leistung auf C/C-Ebene bei.
1.0.3 Anwendbare Szenarien
Wenn Leistung erforderlich ist: Rust kann den Speicher genauso pr?zise steuern wie C (unter Verwendung von Unsafe) und bietet gleichzeitig moderne Annehmlichkeiten (z. B. Besitzsystem und Mustervergleich). Python hingegen priorisiert die Entwicklereffizienz, opfert jedoch die Leistung.
Wenn die Speichersicherheit von entscheidender Bedeutung ist: Die statischen Prüfungen von Rust zur Kompilierungszeit gew?hrleisten eine hohe Speichersicherheit und eignen sich daher hervorragend für Szenarien, die Fehlervermeidung erfordern, wie z. B. Betriebssysteme, eingebettete Systeme und Netzwerkserver .
Wenn eine effiziente Nutzung von Multi-Core-Prozessoren erforderlich ist: Rust unterstützt nativ effiziente Parallelit?t und Multi-Core-Programmierung ohne Einbu?en bei der Sicherheit, was es besonders vorteilhaft in Szenarien macht, die einen hohen Durchsatz und gleichzeitige Aufgaben erfordern ( z. B. Webserver, verteilte Systeme, Echtzeit-Computing).
Rust zeichnet sich in den folgenden Bereichen aus:
- Webdienste
- WebAssembly (Rust und C/C übertreffen C# und Java deutlich in Bezug auf die Leistung)
- Befehlszeilentools
- Netzwerkprogrammierung
- Eingebettete Ger?te
- Systemprogrammierung
1.0.4 Vergleich mit anderen Sprachen
Category | Language | Features |
---|---|---|
Machine Code | Binary | Closest to hardware, executed directly by CPU. |
Assembly | Assembly | Uses mnemonics to replace machine code, e.g., MOV AX, BX. |
Low-level | C, C | Close to hardware, provides limited abstraction. |
Mid-level | Rust, Go | Performance similar to low-level languages with higher abstraction. |
High-level | Python, Java | Higher-level abstraction, easier to read and use. |
Hoch- und Niedersprachen sind nicht streng gegens?tzlich, sondern existieren in einem kontinuierlichen Spektrum:
Sprachen auf niedrigerer Ebene bieten eine bessere Kontrolle über die Hardware, erfordern jedoch eine komplexere Codierung und eine geringere Entwicklungseffizienz.
Sprachen auf h?herer Ebene bieten eine gr??ere Abstraktion und Automatisierung, k?nnen aber zu Laufzeit-Overhead führen und die feink?rnige Hardwaresteuerung verlieren.
Rusts Vorteile:
- Hohe Leistung
- Starke Sicherheitsgarantien
- Hervorragende Unterstützung für Parallelit?t
Rusts Position als Mittelsprache bietet die folgenden Vorteile:
C/C : Hervorragende Leistung, aber mangelnde Sicherheit; Rost sorgt für Sicherheit bei vergleichbarer Leistung.
Java/C#: Gew?hrleistet Speichersicherheit (mittels Garbage Collection) und bietet zahlreiche Funktionen, aber die Leistung ist schw?cher; Rust erreicht ein ?hnliches Sicherheitsniveau bei überlegener Leistung.
1.0.5 Geschichte von Rust
Rust entstand als Forschungsprojekt von Mozilla, wobei der Firefox-Browser ein bemerkenswertes Anwendungsbeispiel ist.
Mozilla hat die experimentelle Browser-Engine Servo mit Rust entwickelt (initiiert im Jahr 2012, erste Vorschau im Jahr 2016 ver?ffentlicht). Die Architektur von Servo ist vollst?ndig parallelisiert. Leider hat Mozilla im August 2020 den Gro?teil des Servo-Entwicklungsteams entlassen. Ab dem 17. November 2020 wurde Servo an die Linux Foundation übertragen. Teile der Servo-Funktionalit?t sind bereits in Firefox integriert.
Die Quantum-Version von Firefox enth?lt die CSS-Rendering-Engine von Servo. Rust hat Firefox erhebliche Leistungsverbesserungen gebracht.
1.0.6 Rust-Benutzer und Fallstudien
Google: Das Fuschia-Betriebssystem, bei dem Rust 30 % der Codebasis ausmacht.
Amazon: Ein Linux-basiertes Betriebssystem, das für die direkte Ausführung von Containern auf Bare-Metal- oder virtuellen Maschinen entwickelt wurde.
System76: Entwickelte das sichere Betriebssystem Redox der n?chsten Generation vollst?ndig in Rust.
Stanford und University of Michigan: Ein eingebettetes Echtzeitbetriebssystem, das in den kryptografischen Produkten von Google verwendet wird.
Microsoft: Bestimmte Low-Level-Komponenten in Windows mit Rust neu geschrieben.
Microsoft: Das WinRT/Rust-Projekt.
Das obige ist der detaillierte Inhalt von[Rust-Selbststudium] . Einführung. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!

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STD :: CHRONO wird in C verwendet, um die Zeit zu verarbeiten, einschlie?lich des Erhaltens der aktuellen Zeit, der Messung der Ausführungszeit, der Betriebszeit und -dauer und der Formatierungsanalysezeit. 1. Verwenden Sie std :: chrono :: system_clock :: Now (), um die aktuelle Zeit zu erhalten, die in eine lesbare Zeichenfolge konvertiert werden kann, aber die Systemuhr ist jedoch m?glicherweise nicht eint?nig. 2. Verwenden Sie STD :: Chrono :: Steady_clock, um die Ausführungszeit zu messen, um die Monotonie zu gew?hrleisten, und umwandeln Sie sie durch Duration_cast in Millisekunden, Sekunden und andere Einheiten; 3. Zeitpunkt (Time_Point) und Dauer (Dauer) k?nnen interoperabel sein, aber die Aufmerksamkeit der Einheitenkompatibilit?t und der Uhr -Epoche (Epoche) sollte beachtet werden.

Es gibt haupts?chlich die folgenden Methoden, um Stapelspuren in C: 1 zu erhalten. Verwenden Sie Backtrace- und Backtrace_Symbols -Funktionen auf der Linux -Plattform. Durch Einbeziehung des Anrufstapels und der Drucksymbolinformationen muss der Parameter -rdynamische Parameter beim Kompilieren hinzugefügt werden. 2. Verwenden Sie CapturestackbackTrace -Funktion auf der Windows -Plattform, und Sie müssen dbgHelp.lib verknüpfen und sich auf die PDB -Datei verlassen, um den Funktionsnamen zu analysieren. 3.. Verwenden Sie Bibliotheken von Drittanbietern wie GoogleBreakpad oder Boost.Stacktrace, um die Operationen der Stack-Erfassungen plattformübergreifend zu plattformieren und zu vereinfachen. 4. Kombinieren Sie in Ausnahmebehandlung die oben genannten Methoden, um die Informationen zur automatischen Ausgabe von Stapelinformationen in Fangbl?cken auszuführen

In C bezieht sich der Typ Pod (PlainoldData) auf einen Typ mit einer einfachen Struktur und kompatibel mit C -Sprachdatenverarbeitung. Es muss zwei Bedingungen erfüllen: Es verfügt über eine gew?hnliche Kopiensemantik, die von memcpy kopiert werden kann; Es hat ein Standardlayout und die Speicherstruktur ist vorhersehbar. Zu den spezifischen Anforderungen geh?ren: Alle nicht statischen Mitglieder sind ?ffentlich, keine benutzerdefinierten Konstrukteure oder Zerst?rer, keine virtuellen Funktionen oder Basisklassen, und alle nicht statischen Mitglieder selbst sind Schoten. Zum Beispiel strukturpoint {intx; inty;} ist Pod. Zu den Verwendungen geh?ren bin?re E/A, C -Interoperabilit?t, Leistungsoptimierung usw. Sie k?nnen prüfen, ob der Typ Pod über std :: is_pod ist, es wird jedoch empfohlen, STD :: IS_TRIVIA nach C 11 zu verwenden.

Um den Python -Code in C aufzurufen, müssen Sie zuerst den Interpreter initialisieren und dann die Interaktion erreichen, indem Sie Zeichenfolgen, Dateien oder aufrufen oder bestimmte Funktionen aufrufen. 1. Initialisieren Sie den Interpreter mit py_initialize () und schlie?en Sie ihn mit py_finalize (); 2. Führen Sie den String -Code oder pyrun_simpleFile mit pyrun_simpleFile aus; 3.. Importieren Sie Module über pyimport_importmodule, erhalten Sie die Funktion über PyObject_getAttrstring, konstruieren

In C gibt es drei Hauptmethoden, um Funktionen als Parameter zu übergeben: Verwenden von Funktionszeigern, STD :: Funktions- und Lambda -Ausdrücken sowie Vorlagengenerika. 1. Funktionszeiger sind die grundlegendste Methode, geeignet für einfache Szenarien oder C -Schnittstelle kompatibel, aber schlechte Lesbarkeit; 2. Std :: Funktion in Kombination mit Lambda-Ausdrücken ist eine empfohlene Methode im modernen C, die eine Vielzahl von Callable-Objekten unterstützt und Typ-Safe ist. 3. Die Vorlagen -Generikummethoden sind die flexibelsten und für Bibliothekscode oder allgemeinen Logik geeignet, k?nnen jedoch die Kompilierungszeit und das Codevolumen erh?hen. Lambdas, die den Kontext erfassen, müssen durch std :: function oder template übergeben werden und k?nnen nicht direkt in Funktionszeiger konvertiert werden.

ANullPointerinc isaspecialValueInDicatingThatapoInterdoesNotPointToanyvalidmemoryLocation, AnditisusedtoSafelyManageandCheckpointersbefordereferencent.1.Beforec 11.0ornUllWaSused, ButnownullpreferredforclarityTypesafety.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.

STD :: MOVE MOVE MOVESS WIRD ALLES, sondern umwandelt das Objekt nur in eine RValue -Referenz und teilt dem Compiler mit, dass das Objekt für einen Umzugsvorgang verwendet werden kann. Wenn beispielsweise String -Zuordnung die Verschiebung der Semantik unterstützt, kann das Zielobjekt die Quellobjektressource ohne Kopieren übernehmen. Sollte in Szenarien verwendet werden, in denen Ressourcen übertragen und leistungsempfindlich werden müssen, z. B. die Rückgabe lokaler Objekte, Einfügen von Containern oder das Austausch von Eigentum. Es sollte jedoch nicht missbraucht werden, da es ohne sich bewegende Struktur in eine Kopie entartet und der ursprüngliche Objektstatus nach der Bewegung nicht angegeben ist. Angemessene Verwendung beim übergeben oder Rückgeben eines Objekts kann unn?tige Kopien vermeiden. Wenn die Funktion jedoch eine lokale Variable zurückgibt, kann bereits eine RVO -Optimierung auftreten. Hinzufügen von STD :: MOVE kann die Optimierung beeinflussen. Zu den Fehlern geh?ren Missbrauch gegen Objekte, die noch verwendet werden müssen, unn?tige Bewegungen und nicht bewegbare Typen

Der Schlüssel zu einer abstrakten Klasse ist, dass sie mindestens eine reine virtuelle Funktion enth?lt. Wenn in der Klasse eine reine virtuelle Funktion deklariert wird (z. B. virtualvoiddosomething () = 0;), wird die Klasse zu einer abstrakten Klasse und kann das Objekt nicht direkt instanziieren, aber Polymorphismus kann durch Zeiger oder Referenzen realisiert werden. Wenn die abgeleitete Klasse nicht alle reinen virtuellen Funktionen implementiert, bleibt sie auch eine abstrakte Klasse. Abstrakte Klassen werden h?ufig verwendet, um Schnittstellen oder gemeinsame Verhaltensweisen zu definieren, z. B. Formklassen in Zeichnen von Anwendungen und die Implementierung der DRAG () -Methode durch abgeleitete Klassen wie Kreis und Rechteck. Zu den Szenarien, die abstrakte Klassen verwenden, geh?ren: Entwerfen von Basisklassen, die nicht direkt instanziiert werden sollten, wobei mehrere verwandte Klassen dazu gezwungen werden, einer einheitlichen Schnittstelle zu folgen, ein Standardverhalten bereitzustellen und Unterklassen zu erfüllen, um Details zu erg?nzen. Zus?tzlich c
