2017-09-30

Rust 程式語言

超簡單介紹

Rust 是 Mozilla Research 設計出來的程式語言。（千秋覺得）它最主要的特性是

以安全為主要訴求

藉著型別系統，實現資料所有權以及借用（Ownership & borrowing）的概念，在編譯的階段便可以確認資源的使用情況，讓開發者不需要介入資源的管理。
強大的靜態型別系統

利用 trait 達成多型、可以建造 algebraic data type 、此外，如上一點所描述，在型別系統中標示了資料的所有權等等。 Rust 利用此型別系統達成了資源管理安全，以及並行處理安全
表達力強

有 functional programming 等高階語言中可見的表達模式
執行效率好

利用 LLVM 直接編譯到機器碼。注意這個描述只限於 release 模式。
可用於嵌入式系統開發

您甚至可以利用 #[deny(box-pointers)] 來檢查您的程式是否使用了 heap ； C 語言的話，不要使用 malloc / free 就保證不會用到 heap ，但是沒人替您檢查這個…

千秋覺得 Rust 有許多和 Haskell 相似的地方（但是它們兩者事實上有非常大的差異）

強大的靜態型別系統（ algebraic data type 以及 trait / typeclass ）

帶來了 Option （Rust）以及 Maybe （Haskell），不需要使用 null 了。
Pattern matching
資料預設為不可變（immutable）

在 Rust 您必須明確指出某個資料為可變，方可改變其內容；而在 Haskell 裡面，如果沒使用奇怪的招數（像是利用 FFI 來修改資料），那資料都是不可變。
Operator overloading

在 Rust 裡，藉著實作 trait 來賦予資料使用運算子的能力；在 Haskell ，運算子被視為函數。此外，使用 Haskell 時，您可以定義新的運算子（<, ., _>, >=> 等稀奇古怪的），也可以把一般函數當成運算子
1
2
3
4
-- haskell code
-- r1 is equivalent to r1
r1 = add a b
r2 = a `add` b
簡易的 FFI （foreign function interface）界面

您可前往其官方網站一探究竟

開發工具

若透過官方的安裝方式來安裝，則已經取得建置系統 cargo 以及開發工具版本管理系統 rustup ，加上編譯器 rustc 。此時只要挑選順手的編輯器即可

建置及包裹管理系統

官方有 cargo （使用官方的安裝方式會一併取得）

若需要在 Linux 建置 Windows 的執行檔，請參考此文
開發工具版本管理

官方有 rustup （使用官方的安裝方式會一併取得）
文字編輯器
- IntelliJ IDEA + rust plugin
  
  目前只有這個文字編輯器使用的 plugin 不依賴 racer 來進行程式碼的自動完成
- Atom
  
  language-rust + racer + linter-rust
- Visual Studio Code
- Emacs
- Vim
除錯器
測試工具

cargo test 即應可滿足大多數需求。值得注意的是，cargo test 會一併測試註解說明（//! 以及 ///）內的範例程式碼

學習資源

Rust 的學習資源（相對於甚至已有互動式做中學的 JavaScript 以及 Python 來說）似乎不多。您可以參考 https://github.com/ctjhoa/rust-learning 來了解現有的學習資源。

想學習 Rust 的人可以先用 The Rust Programming Language 來：

能夠弄一個 hello world 程式
弄懂大略的語法

函數宣告、資料結構、方法宣告、trait 的概念、型別系統的概念

您可以利用位在 https://github.com/carols10cents/rustlings 的小練習來熟悉語法
稍加了解 ownership, borrowing 以及 lifetime 的概念

接著，利用 exercism 來做練習，讓自己更加熟悉 Rust 的語法以及設計哲學。把 exercism 內的練習做個九成之後，就可以考慮看看要不要弄個中小型專案啦！

程式庫

您亦可參考 Awesome Rust 來取得更多最新的程式庫資訊

基礎輔助
- 編譯系統
  - libc
    
    提供比較適用於 FFI 的型別，以及 C runtime 中的某些服務
  - gcc
- 數學與計算
  - rand
    
    產生隨機數
- 安全與加密
  - ring
    
    在 Windows 以及 macOS 使用作業系統服務；其他作業系統使用 OpenSSL
- 日期與時間
  - chrono
- 剖析器製作
  - nom
- 多執行緒 / 多功 / 異步處理
  - actix
    
    Actor system in rust
  - mio
    
    Metal IO acync IO library
  - tokio
    
    Async IO library build on top of mio
  - may
    
    Corutine library in Rust programming language
框架
- 本機遊戲
  - piston
  - ggez
- 伺服器以及服務設計
  - rouille
  - hyper
    - reroute
      
      利用 regular expression 提供 routing 的功能
  - pencil
  - iron
  - nickel
  - rocket
    
    目前（2017/10/26）需要使用 nightly 的編譯器方可使用
  - Gotham
使用者界面
- 設定參數處理（命令列或者設定檔）
  - 命令列
    - clap
      
      功能豐富的命令列參數處理程式庫
- 文字
  - colord
    
    替您的 terminal 小工具添加色彩
- 圖形
  - gtk-rs
  - conrod
    
    Part of piston
網路通訊
- HTTP
  - hyper
  - reqwest
- FTP
  - ftp
- TCP etc.
  - smoltcp
    
    Standalone, bare-metal-in-mind basic protocol library.
資料格式處理
- 資料序列化（serialization）
  - serde
    
    可以處理 json, xml 等諸多格式
- 資料格式剖析以及輸出
  - serde
  - pikkr
    
    JSON parser
  - byteorder
    
    位元順序轉換、自位元陣列 (&[u8]) 讀取資料
  - quick-xml
    
    Streaming pull XML parser & writer
文字處理
- 國際化
  - fluent
- 樣板引擎 (Template engines)
  - askama
    
    使用 macro 的樣板引擎
  - t4rust
    
    使用 macro 的樣板引擎

其他

optional_struct

// Copy and modified from README of `optional_struct`
#[derive(OptionalStruct)]
struct Foo {
	meow: u32,
	woof: String,
}
// The following code are generated by the derived trait `OptionalStruct`
struct OptionalFoo {
	meow: Option<u32>,
	woof: Option<String>,
}
impl Foo {
	pub fn apply_options(&mut self, optional_struct: OptionalFoo) {
		// Set fields according to `optional_struct`
	}
}
// End generated code region