Rust初识

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简介

Rust 是一门现代系统编程语言 ,核心设计目标是实现安全(safety)、速度(speed)和并发(concurrency) 。它在接近 C/C++ 极致性能的同时,通过独特的所有权系统借用检查器 ,在编译期 消除绝大多数内存错误(如 use-after-free、double-free)和数据竞争(data race),且完全不依赖垃圾回收(GC)

Rust 是静态强类型语言,所有变量类型在编译时必须明确(支持强大的类型推导)。它让开发者能够编写可靠、高效且高度并发的软件,而无需牺牲性能或引入运行时开销。

官方口号 :一门赋予每个人构建可靠且高效软件能力的语言。
官方网站 (中文):https://www.rust-lang.org/zh-CN
官方文档https://doc.rust-lang.org/ (推荐从《The Rust Programming Language》开始)
在线 Playgroundhttps://play.rust-lang.org/ (快速试写代码,无需安装)

核心特点

  • 极致性能 + 内存效率

    • 无运行时、无 GC,启动极快、内存占用低
    • 零成本抽象(zero-cost abstractions):泛型、trait 等高级特性不产生额外运行时开销
      → 适合嵌入式、Serverless、高吞吐服务、CLI 工具等场景
  • 编译期内存安全 & 线程安全

    • 通过所有权(Ownership)借用(Borrowing)生命周期(Lifetimes) 三剑客强制规则
    • 单一可变引用 或 多个不可变引用 → 天然杜绝 data race
    • "无畏并发"(Fearless Concurrency):多线程编程心智负担大幅降低,几乎无需手动加锁担心竞态
      → 显著减少线上 OOM、段错误、并发 bug
  • 极高的生产力

    • 编译器错误信息极其友好(被戏称为"最会骂人但最有帮助的编译器")
    • 一流工具链:Cargo (包管理 + 构建 + 测试)、rust-analyzer (优秀 IDE 支持)、rustfmt (自动格式化)、clippy(深度代码检查)
    • 官方文档和社区教程质量极高

适合做什么

  • 系统编程:操作系统内核模块、设备驱动、嵌入式系统
  • 网络编程:高性能服务器、Web 服务、代理、分布式系统(Actix-web、Axum、Tokio)
  • 游戏开发:游戏引擎(Bevy)、工具链、实时服务器
  • WebAssembly:浏览器内高性能计算(swc、rome、部分 Deno/Bun)
  • 工具开发:超快命令行工具(ripgrep、bat、fd、zoxide)
  • 区块链与密码学:智能合约、加密货币节点、去中心化应用
  • 科学计算与音视频:数值分析、媒体服务器、编解码器
  • 云计算与微服务:容器 sidecar、Serverless 函数、云原生基础设施(Firecracker)
  • 嵌入式与 IoT:智能硬件、可穿戴设备、汽车电子

Rust 特别适合那些对延迟敏感内存账单敏感可靠性要求极高的场景,已被 Linux 内核、Android 安全组件、Windows 部分模块、AWS、Google、Cloudflare 等广泛采用。

发展史

  • 2006 年 :Graydon Hoare 在 Mozilla 工作期间,因公寓电梯软件崩溃(内存 bug 导致),开始设计一门新语言 ,希望兼具 C/C++ 的性能内存安全无 GC
  • 名字来源:Rust(铁锈),因为它像真菌一样"over-engineered for survival"(过度工程以求生存)。
  • 早期灵感:OCaml (第一个编译器用 OCaml 写)、Erlang (并发模型)、Cyclone (内存安全尝试)、SML 等。
  • 2009 年:Graydon 把原型展示给 Mozilla 上司,Mozilla 正式赞助,开始作为研究项目。
  • 2010 年 :Mozilla 公开宣布 Rust 项目,开源代码(GitHub 仓库创建),rustc(用 Rust 自举编译器)在 2011 年完成自举(self-hosting)。
  • 2006:Graydon 开始写代码
  • 2010:Mozilla 正式宣布 + 开源
  • 2011:Rust 编译器用 Rust 自己编译自己(self-hosting milestone)
  • 2010--2015:转向更接近系统语言的模型、所有权系统雏形出现、项目去中心化治理开始、Rust 1.0 正式发布(稳定性承诺一旦功能进入 stable 版,就 永不破坏(除非通过新 edition)向后兼容是铁律)
  • 2015--2021:从边缘到主流 Rust Foundation(2021 年 2 月成立)标志着 Rust 从 Mozilla 项目彻底独立,成为由多家巨头共同治理的开源基金会。
  • 2021--2026(至今):Linux 内核接受 Rust(Linus Torvalds 亲自推动);Google 在 Android 13 大量引入 Rust(安全关键组件);Windows 11 Insider 用 Rust 写 GDI 引擎;Rust 2024 edition 正式稳定(随 1.85.0 发布);Rust 10 周年;正式语言规范(Formal Language Specification)RustConf 2025 强调 async 生态完善;TUF 安全发布协议 实验部署;
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