【CSDN 編者按】Rust 連續八年蟬聯“最受歡迎的編程語言”，它究竟有什么魅力，讓全球開發者這個新晉編程語言如此著迷？一起來看看正在不斷發展和壯大的 Rust 的起源、能力、資源和它的使用場景。
原文鏈接：https://Github.blog/2023-08-30-why-rust-is-the-most-admired-language-among-developers/
作者 | Sara Verdi
譯者｜Ric Guan 責編 | 屠敏
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
在 Stack Overflow 的年度開發者調查中，Rust 已經連續第八年榮登 “最受歡迎編程語言” 榜首。并且超過 80% 的開發者表示明年還想使用 Rust 語言，這不禁讓人好奇，一門誕生不到 20 年的語言是如何俘獲全球開發者的心。
在本文中，我們將介紹 Rust 的歷史、它的常用用途、開發者如此喜愛它的原因，并提供一些資源，幫助您開始學習 GitHub 上增長最快的語言之一。
所以，Rust 是什么？
Rust 的“Hello World” 示例
Rust 最初是作為 C 和 C++ 的一種更安全的替代語言，它是一種系統編程語言，因其強調安全性、性能和生產效率，在開發人員中大受歡迎。Rust 是一種靜態類型語言，因此變量和表達式類型會在編譯時就被檢查并確認，這有助于增強內存安全性和錯誤檢測，從而提高架構的可靠性。
2006 年，軟件開發人員 Graydon Hoare 在 Mozilla 工作期間，將 Rust 作為個人項目啟動了。根據《麻省理工科技評論》的采訪，Rust 的靈感來自 Hoare 公寓樓里一部壞掉的電梯。當時電梯操作系統的軟件崩潰了，Hoare 明白，類似的問題通常來自程序內存的問題。
通常，這類設備的軟件都是用 C 或 C++ 編寫的，但這些語言需要大量的內存管理，很容易導致錯誤，造成系統崩潰。因此，Hoare 開始著手研究如何創建一種既緊湊又無內存錯誤的編程語言。
后來，他向一位經理展示了這個項目 -- 這也讓 Mozilla 在 2009 年贊助了這個項目，作為將 Rust 語言納入一項實驗性瀏覽器引擎開發的長期努力的一部分。2010 年，Mozilla Research 正式宣布了 Rust 項目，并將源代碼作為開源項目向公眾發布。經過幾年的開發，Rust 達到了穩定和成熟的狀態，于 2015 年 5 月發布了 Rust 1.0。這一里程碑標志著 Rust 已經為生產做好了準備，并為開發人員提供了一個基礎。
自 1.0 發布以來，Rust 的受歡迎程度和采用率呈爆炸式增長，微軟 windows 等頂級應用軟件紛紛利用 Rust 的內存安全代碼重寫核心庫。在科技巨頭之外，Rust 還擁有一個充滿活力的開發者社區，即 "Rustaceans"，他們致力于讓 Rust 體驗成為一種活躍的協作體驗。
Ferris，Rust 的非官方吉祥物
根據 SlashData 最近的一項調查，到 2023 年，全球大約有 280 萬 Rust 開發人員，這一數字在過去兩年中幾乎翻了三倍。Rust 擁有大量活躍的論壇、文檔，以及為各種技能水平的開發者提供支持的社區，因此在最受歡迎語言排行榜上名列前茅也就不足為奇了。
Rust 有什么特別之處？
那么，究竟 Rust 的哪些關鍵功能使其對開發者如此有吸引力？
簡單來講，Rust 解決了一些令 C 和 C++ 相關的開發者最令人沮喪的內存管理問題，但這并不是它唯一的閃光點。GitHub 的一名軟件工程師 Jason Orendorff 在一本關于 Rust 編程的書中談到：
“對我來說，Rust 的偉大之處在于它既快速又可靠，” Orendorff 說道：“它讓我能夠編寫在 16 個內核上運行的多頭程序，并保持它們的可讀性、可維護性和無崩潰性。它還允許我編寫需要控制內存布局的非常低級的算法，并引入一個使 HTTPS 請求變得超級簡單的包。正是這些功能的結合使 Rust 如此獨特。”
在此基礎上，這里還有一些深受喜愛的特性和功能：
- 并發性。Rust 通過內置其所有權系統和借用模型為并發編程提供支持，所有權系統對數據訪問執行嚴格的規則，借用模型則是允許受控的同時訪問來防止數據競賽。這確保了多個線程可以在共享數據上工作，而不會引入與內存相關的問題。
- 無垃圾回收。與一些編程語言不同，Rust 不采用垃圾回收。相反，它采用所有權和借用規則來管理內存，這有助于開發人員精確控制內存的分配和刪除，從而實現高效的資源管理。
- Cargo 軟件包管理器。Rust 內置的軟件包管理器 Cargo， 簡化了項目管理、依賴關系跟蹤和構建過程，這有助于高效、有序地完成開發工作流程。但這并不能說明 Cargo 生態系統有多瘋狂。根據 Orendorff：“我的團隊利用高質量的開源軟件包進行散列、序列化、多線程、數據結構、壓縮等工作。這些都是對性能至關重要的庫。如果沒有其中的一些，我們在 GitHub 上重新思考代碼搜索的項目就不可能實現。“ 還有一個有趣的事實：Rust 實際上是第一種擁有標準軟件包管理器的系統編程語言，因此 Rust 生態系統非常強大。
- 零成本抽象。此功能允許開發人員編寫高級代碼抽象和功能，而不會引入任何運行時性能開銷。
- 模式匹配。這種強大的語言功能使開發人員能夠簡潔有效地將復雜的數據結構與特定模式進行匹配，以干凈且可讀的方式提取和處理不同的案例或場景。
- 類型推斷。此功能允許 Rust 編譯器在編碼時根據上下文自動檢測表達式。“許多編程語言都有某種類型推斷，” Orendorff 說。“C# 和 C++ 有一些，Rust 有更多，Haskell、Scala 和 ML 這樣的語言有更多。”
這段代碼是 Rust 開發者之間的一個內部笑話，運行一下試試看？
Rust 常用于哪些領域？
由于可以直接訪問硬件和內存，Rust 非常適合嵌入式系統和裸機開發。它也是一種通用語言，因此也可用于各種應用。
讓我們來探討幾個關鍵用例：
使用 Rust 構建性能關鍵型后端系統
性能關鍵型后端系統是處理需要高速處理、低延遲響應和高效資源利用的任務的軟件組件或服務，而 Rust 的性能、線程安全和錯誤處理使其成為開發這類系統的絕佳選擇。事實上，我們在 GitHub 就使用 Rust 構建了這樣一些系統。例如，我們的代碼搜索功能的后臺就是用 Rust 編寫的。
使用 Rust 開發操作系統
Rust 最初是為了解決操作系統問題而創建的（還記得電梯問題嗎？），因此，毫不奇怪，它經常用于構建操作系統、內核、設備驅動程序或其他低級組件，這其中對于內存和性能的控制至關重要。
Redox，一個類 Unix 操作系統，是用 Rust 編寫的，貢獻了 Rust 最重要的功能之一：安全性。“Fuchsia 是谷歌構建的另一個例子，”Orendorff 說， “如果你有一個 google Nest 智能揚聲器，它很可能運行 Fuchsia。”
Rust 用于與操作系統相關的代碼
Rust 也非常適合編寫執行與操作系統密切交互的任務的代碼。例如，GitHub 的 Codespaces 團隊正在利用 Rust 來提高 GitHub Codespaces 中虛擬磁盤的啟動速度并優化 Azure 存儲的利用率。Coursera 還在其在線評分系統中采用了 Rust，因為它在 Docker 中運行，并且需要一種依賴性極小的語言來編譯機器代碼。
使用 Rust 進行 Web 開發
Rust 越來越多地用于 Web 開發，尤其是在服務器端。Rust 的異步編程模型和性能特征使其適合構建高性能 Web 服務器、API 和后端服務。另外，Rust 的 Web 框架不斷涌現，比如 Rocket，它們可以幫助人們開始編寫安全的 Web 應用程序。這些框架的出現凸顯了 Rust 作為一種成熟語言的地位，也有助于增加對希望在前端或后端工作中使用 Rust 的人們的支持。
使用 Rust 進行加密和區塊鏈開發
Rust 的速度、內存管理和安全性都有助于其參與加密貨幣和區塊鏈技術。例如，Polkadot 旨在以安全和去中心化的方式共享信息和資產，實現多個區塊鏈之間的互操作性和交互，便是利用 Rust 構建其核心基礎設施。Polkadot 的運行時邏輯控制區塊鏈的行為和規則，也是用 Rust 編寫的。
使用 Rust 構建 CLI 工具
Rust 可編譯高效的機器代碼的能力及其富有表現力的語法，使其成為構建命令行工具和應用程序強有力的選擇。另外，編寫命令行應用程序是學習和熟悉 Rust 的好方法。
使用 Rust 進行嵌入式系統和物聯網開發
Rust 的最小運行時間和對內存布局的控制使其對于開發嵌入式系統和物聯網 (IoT) 設備非常有用。它能夠防止與內存相關的錯誤、管理并發以及生成小型高效的二進制文件，從而滿足物聯網的安全性、實時性和效率需求。
為什么開發人員喜歡 Rust
盡管 Rust 的用戶群遠不如 JAVA 或 Python/ target=_blank class=infotextkey>Python 那樣大，但 Rust 仍在活躍在互聯網上最受歡迎的編程語言的大熱門競爭榜單中。甚至還有一個完整的網站，其中包含開發人員對 Rust 的贊揚。
但究竟為什么 Rust 如此受到開發者的推崇呢？如果你將非要總結開發人員如此喜愛 Rust 的幾個原因，那么它們必須是該語言的速度、安全性和性能。
此外，Rust 正在通過新的框架、工具和資源不斷發展和成長。你可以在 Awesome-rust 存儲庫中密切關注對該語言的貢獻，該存儲庫包含令人印象深刻的 Rust 代碼和資源列表。
底線：欣賞 Rust 不僅僅是采用一種語言，而是擁抱一種優先考慮創新的心態，同時又不損害穩定性和安全性的核心原則。
