Rust (programovací jazyk)

Rust

[[Soubor:|200px|]]
Paradigma	multiparadigmatický: objektově orientovaný, aspektově orientovaný, imperativní, funkcionální, generický, paralelní
Vznik	před 2009
Vývojář	Graydon Hoare, Mozilla (od roku 2010)
Poslední verze	1.30 (25. října 2018)
Typová kontrola	silná, statická
Hlavní implementace	rustc
Ovlivněn jazyky	C++, C#, Haskell, OCaml, Scheme
Ovlivnil jazyky	C# 7, Elm, Idris, Swift
OS	Linux, FreeBSD, Windows, macOS
Licence	MIT a Apache verze 2
Web	www.rust-lang.org Mozilla Research

Rust je víceúčelový, multiparadigmatický, kompilovaný programovací jazyk, vyvinutý organizací Mozilla Research. Je navržen jako „bezpečný, paralelní, praktický programovací jazyk“, podporující čistě funkcionální, imperativně-procedurální, strukturované a objektově orientované programovací styly.

Tento programovací jazyk pochází z osobního projektu zaměstnance Mozilly jménem Graydon Hoare. Mozilla začala sponzorovat tento projekt v roce 2009 a zveřejnila ho v roce 2010. Ten samý rok se práce posunuly z počátečního překladače (naprogramovaného v OCaml) do sebe-hostujícího překladače napsaného v Rustu. Tento, známý jako rustc, úspěšně přeložil sám sebe v roce 2011. rustc používá LLVM jako svůj back-end.

Prvně číslovaná pre-alpha release překladače Rust přišla v lednu 2012. Rust 1.0, první stabilní verze, byla vydána 15. května 2015.

Třebaže je vývoj sponzorován Mozillou, jde o OpenSource projekt. Design tohoto jazyka byl vyladěn zkušenostmi z programování jádra webového prohlížeče Servo a kompilátoru jazyka Rust. Velké množství současných příspěvků pochází od členů komunity.

Design

Cílem Rustu je být dobrým jazykem pro vytváření vysoce paralelních a vysoce bezpečných systémů. Toto byl základ pro soubor vlastností s důrazem na bezpečnost, kontrolu rozvržení paměti, a paralelizmu. Výkon Rustu je srovnatelný s výkonem C++.

Syntaxe Rustu je podobná syntaxi C a C++, s bloky kódu ohraničenými složenými závorkami, a řídící klíčová slova programu jako if, else, while, a for. Ne všechna klíčová slova jazyků C a C++ jsou přítomna, zatímco některá další (jako například match pro vícenásobné skoky, podobné switch v jiných jazycích) byla zaměněna nebo přidána. Přes syntaktickou podobnost je Rust sémanticky velmi odlišný od C a C++.

Tento systém je navržen jako paměťově bezpečný, nepovolující ukazatele NULL a znemožňující neplatné ukazatele. Datové hodnoty mohou být inicializovány pouze několika pevnými způsoby, avšak všechny tyto způsoby vyžadují inicializovaný vstup. Životní cyklus ukazatelů a jejich neměnnost umožňuje kompilátoru předejít mnohým typům chyb, které jsou možné v C++, a to i při použití jeho inteligentního ukazatele.

Tento typový systém podporuje typ jménem trait, který je podobný typu třída. Trait je přímo inspirován jazykem Haskell. Jedná se o nástroj pro ad-hoc polymorfismus, čehož bylo dosaženo zákazem psaní deklarace proměnných. Další vlastnosti z jazyka Haskell, jako jsou higher-kinded polymorfizmus, zatím nejsou podporovány.

Rust nepoužívá automatickou správu dat (garbage collection), jako je použita na platformách Java a .NET (mj. jazyky Java a C#), přesto je však jeho správa paměti bezpečná, snadná a nevyžadující přerušování běhu programu a sledování odkazů.

Rust umožňuje odvození typu ('type-inference') pro proměnné deklarované použitím klíčového slova let. Tyto proměnné, původně inicializované s cílem určit jejich typ, nevyžadují zachovat původně přidělenu hodnotu. Pokud kompilátor nenalezne na příslušné větvi proměnné přesnou hodnotu, kompilace končí chybou.

Funkce mohou používat generické parametry, ale ty musí být vázány traity. Neexistuje způsob, jak obejít signatury typů a přitom ve funkcích a operátorech využívat generické proměnné.

Objektový systém v Rustu je založen okolo implementací traitů a struktur. Jejich použití nahrazuje roli tříd v jiných (objektových) jazycích, a je definována klíčovým slovem impl. Dědičnost a polymorfizmus jsou poskytovány traity; umožňují je metody, které jsou definovány v mixinech k implementaci. Strukturované typy jsou použity pro definici členských proměnných. Implementace a traity nemohou definovat členské proměnné samy, a pouze traity mohou poskytovat dědičnost, aby nenastal diamond problem jazyka C++.

Projekty v jazyce Rust

Bezpečné vykreslovací jádro pro webové prohlížeče Servo, které vyvíjí Mozilla a Samsung. V současné době již zvládne test Acid2 a je výrazně rychlejší, než jádro Firefoxu napsané v C++ (Gecko).

Parser multimédií prohlížeče Firefox je také napsán v jazyce Rust.

Emulátor PlayStation napsaný v Rustu za použití OpenGL vykreslování pomocí Glium API. - Rustation

Emulátor N64, napsaný v Rustu - Rustendo64

Bezpečný OpenGL wrapper pro jazyk Rust - Glium

Unixový operační systém - Redox

Historie

12. července 2016 bylo oznámeno, že bylo zahájeno přepisování parseru multimédií prohlížeče Mozilla Firefox do jazyka Rust. Tento parser je již k dispozici od verze Firefoxu 48.

Související projekty

Existuje překladač podporovaný Mozillou, který překládá zdrojový kód z jazyka C do jazyka Rust. Řeší mj. překlad konstrukcí jazyka C s příkazem goto. Je napsán v Haskellu.

Ukázka kódu

Ukázka Hello world

fn main() {
    println!("Hello, world");
}

Ukázka traitů

trait MaObsah {
    fn obsah(&self) -> f64;
}

struct Kruh {
    x: f64,
    y: f64,
    polomer: f64,
}

impl MaObsah for Kruh {
    fn obsah(&self) -> f64 {
        std::f64::consts::PI * (self.polomer * self.polomer)
    }
}

struct Ctverec {
    x: f64,
    y: f64,
    strana: f64,
}

impl MaObsah for Ctverec {
    fn obsah(&self) -> f64 {
        self.strana * self.strana
    }
}

fn vypis_obsah<T: MaObsah>(tvar: T) {
    println!("Tento utvar ma obsah {}", tvar.obsah());
}

fn main() {
    let c = Kruh {
        x: 0.0f64,
        y: 0.0f64,
        polomer: 1.0f64,
    };

    let s = Ctverec {
        x: 0.0f64,
        y: 0.0f64,
        strana: 1.0f64,
    };

    vypis_obsah(c);
    vypis_obsah(s);
}

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Rust (programming language) na anglické Wikipedii.

Externí odkazy

• (anglicky) Eclipse Corrosion: the Eclipse IDE for Rust - Vývojové prostředí (IDE) pro Rust
• (česky) Užitečné nástroje pro programovací jazyk Rust: rustup a rust-clippy - na Root.cz
• (česky) Seriál Programovací jazyk Rust - seriál na Root.cz
• (anglicky) Rust by Example
• (anglicky) Redox: A Rust-Written, Microkernel Open-Source OS
• (česky) Rust's 2018 roadmap - oficiální roadmapa Rustu 2018
• (česky) Rust 1.18 má rychlejší kompilátor a vychází s druhou edicí oficiální knihy
• (česky) Corrode automaticky "zrezaví" kód z C do Rust
• (česky) Rust oficiálně ve Fedoře

Portály: Svobodný software

Autoritní data	GND: 1078438080 LCCN: sh2018000672 NLI: 987012402011505171