1.0.1 前言

這個專案（包括程式碼和註解）是在我自學(xué) Rust 的過程中記錄的?？赡苡胁粶?zhǔn)確或表達(dá)不清的地方，還請大家諒解。如果您從中受益，那就更好了。

1.0.2 為什麼要使用 Rust

• Rust 可靠且有效率。

• Rust 可以用相似的效能但更高的安全性來取代 C 和 C ，並且不需要像 C 和 C 那樣頻繁地重新編譯來檢查錯誤。主要優(yōu)點包括：

  • 記憶體安全（防止空指標(biāo)取消引用、懸空指標(biāo)和資料爭用）。
  • 線程安全（確保多線程程式碼在執(zhí)行前是安全的）。
  • 避免未定義的行為（例如，陣列越界、未初始化的變數(shù)或存取已釋放的記憶體）。

• Rust 提供現(xiàn)代語言功能（例如泛型、特徵、模式匹配）。

• Rust 提供了現(xiàn)代工具鏈。 Rust 的 Cargo 與 Python 的 pip 有著相似的原理。與 C/C 繁瑣的依賴配置不同，Cargo 提供了類似 Python 的人性化依賴管理體驗，同時保持了 C/C 層級的效能。

1.0.3 適用場景

• 當(dāng)需要效能時：Rust 可以像 C 一樣精確地控制記憶體（使用不安全），同時也提供現(xiàn)代便利（例如，所有權(quán)系統(tǒng)和模式匹配）。另一方面，Python 優(yōu)先考慮開發(fā)人員效率，但犧牲了效能。

• 當(dāng)記憶體安全至關(guān)重要時：Rust 在編譯時的靜態(tài)檢查保證了強(qiáng)大的記憶體安全性，非常適合需要防錯的場景，例如作業(yè)系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、網(wǎng)頁伺服器.

• 當(dāng)需要高效使用多核心處理器時：Rust 原生支援高效並發(fā)和多核心編程，且不犧牲安全性，這使得它在需要高吞吐量和並發(fā)任務(wù)的場景中特別有優(yōu)勢（例如，網(wǎng)路伺服器、分散式系統(tǒng)、即時計算）。

Rust 在以下領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異：

• 網(wǎng)路服務(wù)
• WebAssembly（Rust 和 C/C 在效能上明顯優(yōu)於 C# 和 Java）
• 命令列工具
• 網(wǎng)路程式設(shè)計
• 嵌入式設(shè)備
• 系統(tǒng)程式設(shè)計

1.0.4 與其他語言的比較

高階語言和低階語言並不是嚴(yán)格對立的，而是連續(xù)存在的：

• 低階語言可以更好地控制硬件，但需要更複雜的編碼和較低的開發(fā)效率。

• 更高級別的語言提供了更好的抽象和自動化，但可能會引入運(yùn)行時開銷並失去細(xì)粒度的硬體控制。

Rust 的優(yōu)點：

• 高效能
• 強(qiáng)大的安全保障
• 對並發(fā)的優(yōu)秀支援

Rust 作為中級語言的地位有以下優(yōu)點：

• C/C ：效能優(yōu)秀，但安全性欠缺； Rust 以可比較的效能確保安全。

• Java/C#：確保記憶體安全（使用垃圾回收）並提供??眾多功能，但效能較弱； Rust 以卓越的效能實現(xiàn)了類似的安全等級。

1.0.5 Rust 的歷史

Rust 最初是 Mozilla 的一個研究項目，F(xiàn)irefox 瀏覽器是一個著名的應(yīng)用範(fàn)例。

Mozilla 使用 Rust 開發(fā)了 Servo 實驗性瀏覽器引擎（於 2012 年啟動，第一個預(yù)覽版於 2016 年發(fā)布）。 Servo 的架構(gòu)是完全並行的。不幸的是，2020 年 8 月，Mozilla 解雇了大部分 Servo 開發(fā)團(tuán)隊。從2020年11月17日起，Servo被轉(zhuǎn)移到Linux基金會。 Servo 的部分功能已整合到 Firefox 中。

Quantum 版本的 Firefox 整合了 Servo 的 CSS 渲染引擎。 Rust 為 Firefox 帶來了顯著的效能提升。

1.0.6 Rust 使用者和案例研究

• Google：Fuschia 作業(yè)系統(tǒng)，Rust 佔程式碼庫的 30%。

• Amazon：基於 Linux 的作業(yè)系統(tǒng)，設(shè)計用於直接在裸機(jī)或虛擬機(jī)器上運(yùn)行容器。

• System76：完全使用 Rust 開發(fā)了下一代安全作業(yè)系統(tǒng) Redox。

• 史丹佛大學(xué)和密西根大學(xué)：用於 Google 加密產(chǎn)品的嵌入式即時作業(yè)系統(tǒng)。

• Microsoft：使用 Rust 重寫了 Windows 中的某些低階元件。

• 微軟：WinRT/Rust 專案。

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