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c语言和rust语言

发布时间: 2023-02-27 19:31:49

㈠ 我们为什么用Rust

Rust 是一门系统级编程语言,被设计为保证内存和线程安全,防止段错误产生。作为系统级编程语言,它的基本理念是 “零开销抽象”。理论上来说,它的速度与 C/C++ 同级。Rust 可以被归为通用的、多范式、编译型的编程语言,类似 C/C++。与这两门编程语言不同的是,Rust 是线程安全的!Rust 编程语言的目标是,创建一个安全和并发的软件系统。它强调安全性、并发和内存控制。尽管 Rust 借用了 C/C++ 的语法,却杜绝了空指针和悬挂指针,而这二者是 C/C++ 中系统崩溃、内存泄露和不安全代码的根源。

虽然 Rust 是一门系统级编程语言,但并不意味着它只能写底层程序(操作系统、驱动、工具、数据库、搜索引擎等),它的抽象层次之高完全给人惊艳的感觉,实践证明它对问题建模的能力和方便性不比 C++/Java/Python/Ruby 差。但 Haskell 这类超高抽象语言,也不是 Rust 的发展方向。Rust 力求在抽象与现实世界中找到一个平衡。

在向SCRY 项目研发负责人Peace交流时,他说到,当时选择Rust,主要有两个原因:一是有高性能要求时,原来好多人会选择C/C++,现在多了一个Rust选择,还解决了C/C++许多不足;二是Rust应用在区块链有成熟的参考。最后Peace给了未来使用SCRY项目开源部分的学习者一些建议,“快速的学习能力,快乐地把小事做好,正确合理定义一个函数。”

Rust到底有多受欢迎呢?目前,Rust 已经在 StackOverflow 的年度语言评选中,连续 4 年荣获“程序员最喜爱语言”第一名(2016, 2017, 2018, 2019)。以下是 2019 年调查的截图:


但比起Python、C、C++ 等,Rust还只是个小年轻。调查显示,更多的人不去学习 Rust 还是因为 Rust 没有足够的活跃商业项目让它成为企业的一部分。


不过,Rust 在工作中的占比也越来越高。过去一年间,Rust 在商业应用上有着令人惊讶的成长。下面是部分人们熟知的公司:

国内的网络,阿里,也已经在内部小范围的使用上了Rust。

就在本月初,微软还推出了基于 Rust 的 Windows 运行时项目 Rust/WinRT。该项目和 C++/WinRT 一脉相承,用标准语言和编译器为 Windows 运行时构建语言投影,从而方便 Rust 开发人员调用 Windows API,更轻松地使用 Rust 构建各类 Windows 应用和组件。

(https://blogs.windows.com/windowsdeveloper/2020/04/30/rust-winrt-public-preview/)

2015年下半年,Gavin Wood 博士创立了 Parity Technologies,推出以太坊(Ethereum)客户端 parity,而这个 parity 客户端就是使用Rust写的。实际在 parity 出现之前,MaidSafe项目就已经出现了。MaidSafe用 Rust 语言尝试了很多东西。Rust语言本身强调的安全性以及MaidSafe这些前沿项目,可能给了 Gavin 充分的理由选择 Rust 作为 parity 开发语言。

写一个有效率的、符合习惯的Rust程序比写一个有潜在危险的程序容易得多。下面是Linux内核在2018年一月到四月期间发现的bug:


而对于Rust而言,上图右侧占比 51% 的部分,从语言层面就可以避免。也就是说,对Rust来说,根本不存在上图右边这些问题。

Rust在实现内存安全和并发安全的同时,并没有以损失性能为代价。更牛逼的是,它甚至是用同一套抽象解决了内存安全和数据竞争这两个不同领域的问题。

Rust的零开销抽象让你在享受安全性的同时,又不损失性能。这正是传统的程序员梦寐以求的。

Solana的首席执行官Anatoly Yakovenko在一段采访中提到刚开始项目的时候,他用了两周时间使用C语言,但是当用到一些外部库的时候,还得写makefile,手动下载这些库,比较麻烦。所以,他决定尝试一下Rust。就在那一刻,“Holy shit, this is amazing.”“我才觉醒到,这是一个和C语言一样快的语言,并且还给了我Haskell般的类型安全。Rust击中了我,这真的很酷。”

今天Rust满5岁了(2020年5月15日,是Rust语言正式发布5年生日)。Rust语言正在IT工业各个领域快速发展,而由于区块链本身的特质,区块链领域是较早接纳Rust的领域之一。在区块链领域,Rust正以势如破竹之势占领区块链新兴项目市场,很多着名的老项目也在考虑转向使用Rust重写。

祝Rust 5周年生日快乐!


参考:

1. Why Rust?

https://www.parity.io/why-rust/

2. Meetup with Solana, Zcash, & Parity — Why Rust Is Ideal For Blockchain Development?

https://medium.com/solana-labs/solana-at-portland-dev-meetup-72e4dc7ad32c

3. Rust 2017 Survey Results

https://blog.rust-lang.org/2017/09/05/Rust-2017-Survey-Results.html

4. 微软开源 Rust/WinRT,方便使用 Rust 构建 Windows 应用

https://www.oschina.net/news/115354/microsoft-winrt

5. Stack Overflow’s Developer Survey Results 2019

https://insights.stackoverflow.com/survey/2019#developer-profile-_-what-inpial-person-will-have-the-most-influence-in-tech-this-year

6. 当区块链遇上Rust

https://rustcc.cn/article?id=289da7be-19ce-49fe-af6d-3a7946404ca6

㈡ rust是前端还是后端

后端。

Rust是一款高级通用语言,而且属于少有的一款兼顾开发和执行效率的编程语言。Rust结合了脚本语言的语法结构和C语言编译执行效率,并且具有类似垃圾回收和数据类型及所有权系统等功能,所以可靠性和高性能运行都属于Rust的特色。

虽然是一个非常年轻的编程语言,但是Rust可以算是最近几年最流行的编程语言。5月发布的Stack Overflow 2020开发者调查中,Rust被86.1%开发者选择为“最喜欢”的编程语言,比第二名TypeScript高出近20%。

虽然Rust并不是一个专属的网络应用开发语言,但是作为一个以安全着称的编辑语言,实际上是非常适合网络开发的。而且因为是编译型语言,编译器也能在过程中就安全稳定的问题作出提醒,作为后端网络开发还是不错的一个优势。

Rust的通用库中已经包含了类似TcpListener这样的网络通讯库,可以直接通过调用std : : net 下面的TcpListener来直接监听Tcp端口,然后再处理Request。这点上与一些脚本型的编程语言比要自由得很多。

Rust作为比较流行的编程语言,也有不少第三方HTTP库来支持Web开发,可以不用再花时间从底层开发,比较热门的库像Hyper或者Tide都是被不少Web开发框架用到的。Rust下Web开发框架也不少,比较热门的有Rocket、Actix-Web、Tower-web、Warp等等框架。

㈢ C语言诞生之前,有哪些重要的编程语言

你好,根据资料记载,C语言诞生前还有B语言和BCPL语言,C语言源自Ken Thompson发明的 B语言,而B语言则源自BCPL语言。C语言的诞生是和UNIX操作系统的开发密不可分的,原先的UNIX操作系统都是用汇编语言写的,1973年UNIX操作系统的核心用C语言改写,从此以后,C语言成为编写操作系统的主要语言。1978年美国电话电报公司(AT&T)贝尔实验室正式发布C语言,1983年由美国国家标准局开始制定C语言标准,于1989年12月完成,并在1990年春天发布,称之为ANSI C,有时也被称为 C89 或 C90。

㈣ C语言重要吗

对于理工 科学生来说,这个答案可能很简单,因为这是一门必修课。而对于程序员来说选择一门编程语言,在某种程度上,对职业生涯的发展会产生重大的影响,所以必须慎 之又慎。那么,为什么要选择一门诞生了将近半个世纪的语言?本文不是老生常谈的废话,如:”C 语言是编程的基础”、”学好 C 语言,走遍天下都不怕”等等,本文力争详尽而又有理的回答这个问题,首先咱们先了解一下何为 ‘c’ 语言
C 语言
C 语言是由美国 AT&T 贝尔实验室的研究员 Dennis Ritchie 在 B 语言的基础上,最初作为改造 Unix 操作系统的开发语言,并伴随着 Unix 操作系统兴起而流行,后来,随着微型计算机的发展,C 开始被移植到其他操作系统平台上,成为独立的程序设计语言。

为操作系统而生的标签注定了 C 不可能平庸,实话实说,C 是一门很难学习和使用的编程语言,没有编译原理、操作系统和计算机体系结构扎实的基础知识,根本不可能把 C 学的明白、用的顺手。C 作为一门工程实用性极强的语言,提供了对操作系统和内存的精准控制,高性能的运行时环境,源码级的跨平台编译等优点,才是我们必须学习和使用 C 的理由。
同时,幸运的是 C 也是个有趣的东西,对编程的认知越深,就会越觉得有意思,我简单列举一些 C 的优点:
1、结构化设计语言,语法清晰、结构简单,模块化使得程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立,便于开发、调试
2、运算符多,把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理,灵活使用各种运算符可以实现在其它高级语言中难以实现的运算。
3、数据结构丰富,能实现各种复杂的数据类型的运算,引入指针、结构体概念使程序效率更高。
4、为操作系统而生,可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作,允许直接访问物理地址对硬件进行操作,把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。
5、程序执行效率高,一般比汇编程序生成的目标代码效率低 10%~20%。
6、可移植性好,C 语言抽象了针对 CPU 编程的细节,能广泛应用于针对大型操作系统和系统软件的编写。
7、具备强大的绘图功能,和 C++ 一样也可以写出很优雅的二维、三维图形和动画。
有人说,C 是 C++ 的子集,C 能做到的事,C++ 一样能做到,并且还可以做的更好,如:三大面向对象特性、GUI 编程,诚然,我承认在 GUI 编程领域 C++ 占据着绝对的统治地位,至今无人能撼动。但真的有必要用 C++ 来替代 C 完成工作吗?很多时候 C++ 解决问题的思路真的比 C 更先进吗?
C 和 C++ 比较
1、隐式操作:C 简单直接、结构清晰,每行代码都能清楚的被反汇编成相应的语句,系统会严格按照你的代码去执行。而 C++ 则不尽然,简单的语句也说不清楚究竟有多少次构造和拷贝,这样编写底层代码是完全不行的,底层需要精准和严格的控制。
2、语言接口:现代软件工程项目的开发,不但对性能有很高要求,对于语言接口的对接能力也有很高要求,因为偌大的一个项目很少仅使用一种语言来进行开发,对于 底层,C++ 对内存和硬件的控制不如 C 简洁精准;对于很多动态语言和中间件,如:PHP、Python 和 Apache、Redis,都受了 C 的很大影响,甚至就是 C 开发出来的东西,对接起来非常方便。没错儿,其实 C++ 采用迂回的方式也能对接的,但是,远远不如 C 方便,开发和维护成本非常高。
硬件层:
1、分配内存:系统加电后运行,经过汇编初始化栈,然后再跳转到 C 语言的 start_init() 函数去,这时候内存分配机制都还没有建立,C++ 如何定义类?如何实例化对象?
2、标准库依赖:C 的所有特性都可以不依赖任何库运行,如有必要,可以按照特定需求自己编写库。
3、处理器兼容:C++ 的类是依赖基地址+偏移地址的寻址方式,很多微处理器只有简单的给定地址寻址,不支持一条语句实现 base + offset 的寻址机制,很多 C++ 代码编译出来需要更多的指令来运算地址,导致性能下降了太多。
4、应用层:C++ 在做应用层尤其是 GUI 编程,这是 C++ 的传统强项,我一直坚持 C 也能优雅的做出图像和动画,但开发效率确实较 C++ 低很多,最近有个很火的 RUST 语言,号称是未来唯一能取代 C++ 的编程语言,感兴趣的同学可以多了解下。
由上可知,操作系统、编译原理、数据结构与算法等等基础知识,是深入理解、掌握和灵活运用 C 的重要前提,现阶段程序员职业生涯超过一半的热门方向直接或间接与 C 有关,我想,学好 C 的重要性也就不言而喻了。

㈤ 我为什么要选择Rust

你好,很高兴为你解答。
专访资深程序员庄晓立:我为什么要选择Rust?
Rust是由Mozilla开发的注重安全、性能和并发性的编程语言。这门语言自推出以来就得到了国内外程序员的大力推崇。Rust声称解决了传统C语言和C++语言几十年来饱受责难的内存安全问题,同时还保持了极高的运行效率、极深的底层控制、极广的应用范围。但在国内有关Rust的学习文档并不多见,不久前,笔者联系上了Rust1.0版本代码贡献者庄晓立(精彩博文:为什么我说Rust是靠谱的编程语言),请他分享Rust语言特性以及学习经验。
CSDN:你是从什么时候开始接触Rust语言的?是什么地方吸引了你?

庄晓立:我大概从2013年后半年开始深入接触Rust语言。它居然声称解决了传统C语言和C++语言几十年来饱受责难的内存安全问题,同时还保持了极高的运行效率、极深的底层控制、极广的应用范围。

其ownership机制令人眼前一亮,无虚拟机(VM)、无垃圾收集器(GC)、无运行时(Runtime)、无空指针/野指针/内存越界/缓冲区溢出/段错误、无数据竞争(Data Race)……所有这些,都深深地吸引了我——这个十多年以来深受C语言折磨的痛并快乐着的程序员。

CSDN:在你看来,Rust是怎样的一门语言?它适合开发什么类型的项目?为何你会说Rust不惧怕任何竞争对手,它既能取代C语言地位;又可挑战C++市场,还可向Java、Python分一杯羹?与这些语言相比,Rust有哪些优越的特性?

庄晓立:Rust是一门系统编程语言,特别适合开发对CPU和内存占用十分敏感的系统软件,例如虚拟机(VM)、容器(Container)、数据库/游戏/网络服务器、浏览器引擎、模拟器等,而这些向来主要都是C/C++的传统领地。

此外,Rust在系统底层开发领域,如裸金属(bare metal)、操作系统(OS)、内核(kernel)、内核模块(mod)等,也有强劲的实力,足以挑战此领域的传统老大C语言。Rust丰富的语言特性、先进的设计理念、便捷的项目管理,令它在上层应用开发中也能大展拳脚,至少在运行性能上比带VM和GC的语言要更胜一筹。无GC实现内存安全机制、无数据竞争的并发机制、无运行时开销的抽象机制,是Rust独特的优越特性。

其他语言很难同时实现这些目标,例如传统C/C++无法保证内存安全,Java/Python等无法消除运行时开销。但Rust毕竟还是很年轻的项目,它释放影响力需要时间,被世人广泛接受需要时间;它的潜力能否爆发出来,需要时间去检验。我们只需耐心等待。

CSDN:Rust在国内有没有具体的实际使用案例?

庄晓立:因为Rust1.0正式版刚刚发布不足一月,在国内影响力还不大,我们不能苛求它在国内有实际应用案例。但是在国外,一两年前就已经有OpenDNS和Skylight把Rust应用在生产环境。还有浏览器引擎Servo、Rust编译器和标准库、项目管理器Cargo等“两个半大型应用案例”。这些足够说明Rust语言的成熟和实用。

CSDN:你参与了Rust1.0版本代码贡献,目前该版本正式版已经发布,对此你感觉如何?这门语言是否已经达到比较成熟的阶段?

庄晓立:我积极参与了Rust语言开源项目,多次贡献源代码,曾连续三次出现在Rust官方博客公布的Rust 1.0 alpha、Rust 1.0 beta和Rust 1.0正式版的贡献者名单中。在Rust 1.0正式版出台的过程中及此前的很长一段时间,开发者付出了极大的努力,确保Rust 1.0正式版在Semver 2.0规范下,务必保持向后兼容性,除非遇到重大Bug不得不修复。

我认为,在1.0正式发布之后,Rust就已经进入了比较成熟的阶段。而且,Rust还在快速迭代发展过程中,1.0发布6周后将发布1.1,再6周后将发布1.2,必然会一步一个台阶,越来越成熟稳定。

CSDN:除了功能优先级以外,在你看来,Rust正在朝什么方向发展?未来的Rust可以期待什么样的特性?

庄晓立:Rust一定会沿着“确保内存安全、无运行开销、高效实用”的既定方向持续发展。在短期内值得期待的语言特性有:动态Drop、偏特化、继承、改进borrow checker、改进宏和语法扩展。短期内值得期待的其他特性有:增强文件系统API、提供内存申请释放API、更好地支持Windows和ARM、更快的编译速度、更方便的二进制分发机制(MUSL)、更实用的工具等等。

CSDN:据我了解,你之前也比较推崇Go语言,为何想到放弃Go转向Rust?

庄晓立:推崇Go语言还谈不上,不过我曾经尝试努力接受Go语言,2011底年开始我曾经花费将近半年时间深度关注Go开发进程,提了很多具体的改进意见和建议,也曾经多次尝试贡献源代码。后来考虑到Go语言的设计理念跟我偏差太大,其社区也不太友好,慢慢地疏远了它。我曾经写过一篇博客《我为什么放弃Go语言》,谈到了很多具体的原因。

CSDN:国内,参与Rust代码贡献的开发者多吗?有核心的人员吗?有哪些社区在维护Rust?

庄晓立:国内参与Rust代码贡献的开发者并不多,但也不少,官方的贡献者名单中也偶见几个貌似国人的名字。Rust的核心开发人员基本上都是Mozilla公司的员工,他们专职负责开发维护Rust语言和相关的项目,Rust社区也主要是他们参与组织和管理的。社区人员讨论主要集中在GitHub项目主页RFC/PR/Issue官方、Discuss论坛/IRC、Reddit、HN、StackOverflow等。

㈥ 想做副业,学编程,学哪种语言比较好(零基础)

最近有很多同学问我,我是一个零基础的小白,到底学习哪一种语言比较好?作为一个写了十年代码程序员,用过七种语言的我来说,必须要强调一下,语言只是一种工具,当你真正理解了要做的事,选一个顺手的就行。跟工具一样,哪天有新的好用的语言出来,把旧的扔掉就好。

我今天写这篇文章的目的是想给大家一个参考。

决定用什么语言的因素有有很多,比如性能,内存占用,开发难度,运维难度,目标平台,可执行文件大小,代码可维护性,项目周期,项目规模,招聘难度,团队构成,历史遗留问题,甚至派系斗争等。

比如腾讯就有大量历史遗留的C和C++的服务器代码,毕竟20年前没得选。又比如空降技术负责人可能会为了让自己人上位,让自己团队出成绩,选择用其他语言或者框架对本来工作良好的系统进行重构。

下面开始聊语言

Python

先说python,是因为这个语言小学生都开始学习了,以后不会python要被小学生欺负了。语法简单,除了前端几乎万能,可用的库极其丰富,能想到的功能几乎都有现成的库可以用。不管是搞爬虫,做人工智能,机器学习,数据分析,还是自动化运维,自动化测试,python几乎都是首选。不想当程序员还想学习一门语言的话,学习python就没错了。缺点是慢,但是能让机器累的事,何必让人来累。

PHP

PHP是世界上最好的语言,可能这个已经成为很多程序员的梗。

我没用php开发过大型项目,自己做东西的感觉是这语言非常简单,以前用的人很多,招聘容易,但是不适合做复杂的项目。现在用得越来越少了,迅雷以前有不少运营活动页面是PHP做的。

C

C的语法足够简单,应该是最接近机器语言的高级语言,适合编写操作系统底层,驱动程序,硬件相关的程序以及看重性能的程序。由于过于简单,构建大型程序的复杂度非常高,建议想往研发方向走的同学都学习一下C语言。

可以对计算机一些底层原理了解,比如指令执行过程,内存管理,异常,多线程,编译过程等又更深层次的了解。掌握C语言再学习其他语言会变得很轻松,学习破解也有帮助,毕竟汇编基本都可以反编译出C代码。

C++

C++是一个糟糕的语言,这不是我说的,这是Linux之父说的。我自己用C++四五年时间,越到后面就感觉这句话越有道理。

首先C++的强大是毋庸置疑的,但是作为一个跟C一样偏底层的语言,如果不理解写的代码背后到底发生了什么事,如果出了错,你是永远不可能知道错在哪里的。

一个没有垃圾回收的语言,不用智能指针很容易导致内存泄漏,错误的用了智能指针不但内存泄漏之后不好解决,还容易导致提前释放等问题。

C++支持强制类型转换,如果转换前后的内存结构不一样,很有可能导致各种隐性问题。还有Java之类非原生语言的异常处理都是语言自定义的异常,而C和C++中的异常很多都是操作系统层的异常。

Windows下一个简单的try catch,你觉得可以抓到try中所有的异常,但是由于异常处理函数的指针保存在栈上,这时一个栈溢出可能直接导致异常处理函数指针被覆盖,异常会出现在你意想不到的地方。微软有大神曾说过,想你的代码后续可维护就删掉代码中所有的try catch。

又由于语言非常底层,当程序出现底层崩溃的时候,想解决掉这个崩溃往往要读一些汇编,这时候如果使用了大量的模板,比如stl和boost,那生成的汇编几乎完全不可读。看过stl代码的人应该都知道这玩意儿写的有多晦涩,就导致了你想用一个C++库,如果不了解这个库的实现原理,那大概率会出错。

C++的复杂度又让你很难真的理解那个库的原理,结论就是C++强大,但是必须用的人也强大。C++直到现在还在疯狂的增加特性,我用了四五年我自己都不敢说自己会玩C++,能用其他语言就优先考虑其他的,把C++作为最后的选项,不建议新手学,除非你的目标领域必须使用。

Rust

Rust是为了解决C和C++的各种问题而出现的语言,性能接近C++,通过所有权限,不用垃圾回收就解决了生命周期管理。有包括管理,又有极其严格的编译器检查,能编译通过的代码就不会有大问题,编译器直接把水平不够的新手挡在了门外,通过解决出问题的人是方式,从根本上解决了C++的问题。

我第一次用rust写个小程序就跟编译器较了一天的劲。它的缺点就是学习难度太大,语言太小众,库太少,很多轮子都要自己造。但是随着微软之类的大厂使用,相信之后发展会比较好,新项目如果需要C或者C++可以优先考虑rust。

Java

我现在主要也是一个Java程序员,对于Java这个语言我并没有什么很特别的感觉,配套设施完善,什么都能干,体验非常赞,就是内存占用有点难看。想搞安卓考法的必修,阿里有大量的服务器项目使用Java。

唯一想吐槽的是gradle这个构建系统,版本问题搞得很头疼。

JavaScript

js是前端的必修课,没得选,然而node让js也万能了。用node做过后端项目后,感觉动态类型语言还是不太适合,由此带来的低级错误很多,虽然可以用typescript解决,但是最终还要编译成js,无法直接调试。由于没有原生的多线程支持,利用cpu也只能通过开多个进程的方式。小项目的后端做着玩还可以,大点的还是考虑Java或者是go吧。

Lua

Lua是极其轻量的语言,语言特性接近js,runtime非常小。作为一个脚本语言,性能出色,内存占用低,很适合各种嵌入式设备或者插件系统。

Go

这玩意儿一定是谷歌为了解决自己后端项目中遇到的问题而开发的语言,各种特性直戳痛处。语法简单,规范严格,这就让不管什么水平的开发写出来的代码差距都不会太大。

静态类型,没有默认参数,没有异常处理,可以降低犯低级错误的概率。编译成原生代码,可内嵌C代码,原生支持协程和多线程,可以保证性能,支持跨平台编译,输出单文件方便部署,这些优点带来的问题是Go的指向性太强,只适合做高并发api类的后端服务。

想用Go开发其他任何领域都会觉得特别别扭,类似C的语法过于简单,又没有泛型,导致很多功能都显得很啰嗦。但由于Go解决了部署问题,跨平台问题,降低了研发人员的水平要求,降低了犯错误的概率。

关于这些语言的性能没有绝对的排序,但根据我做项目带团队和面试的经验,绝大多数的程序员的水平都还碰不到语言的性能瓶颈。一般来说对语言的理解以及多线程,算法,网络,数据库,缓存。硬件甚至业务的理解都比语言的性功能影响更大。

再次强调,语言只是工具,只有适不适合,没有好与不好。基础强大,用哪个都不怕,基础太差,用什么都尴尬。

只是会语法并不是掌握了这门语言,要知道程序背后发生了什么。比如C++的对象模型,Java的虚拟机,垃圾回收,Go的协程,js的promise,rust怎么编译通过等等。

基础是一门语言的核心,不管学习哪一门语言都要重点学好基础。