选择一把合适的剑 🗡️：Rust

选择主力的编程语言需要慎重，语言不仅仅是工具，还是一种思维方式。

Rust 是一门赋予每个人构建可靠且高效软件能力的语言，最初目的是用来编写以往都是由 C/C++ 编写的高性能程序(这类程序非常容易出现内存安全问题), 现在你已经可以在很多领域看到它的身影, 从初创公司到大型企业，从嵌入式设备到可扩展的 Web 服务，Rust 都完全适用。

语言特性

  • Performance 高性能
    • Minimal Runtime
    • No Garbage Collector 垃圾回收 ♻️
    • Zero-Cost-Abstractions
  • 安全可靠
    • Immutability & Privacy By Default
    • Ownership model guarantee memory-safety
    • thread-safety
    • No Null Values: ::Option (Some(T) or None)::
  • Type System, Enum, Match
  • Modern Tooling
  • 函数式编程：Closures、Iterators & Combinators
  • Async code and macro

用我的 Expound Note 或 figma 来输出图例；

  • 内存安全的重要性
  • Rust 使用所有权和借用模型来保证内存安全（Memory safety），同时也通过 unsafe 代码块来提供完全的灵活性，还没有 GC（Garbage Collector 垃圾回收机制）带来的性能损耗。
  • 为了让编译器（Compiler）深层次的理解你的代码，强类型系统（Rich Type System） 的支持就必不可少，编译器像你的老师或驾校教练，将更多的软件缺陷拦截在编译阶段。
    • 这是 Rust 的魔法 🪄：Code doesen‘t compile., 不要让它成为你学习之路的拦路虎。
    • 在编译器的指导下，可以写更好、不会轻易 Crash（错误和边界处理） 的软件。
    • 有点错误驱动开发的意思，让你自己也深刻理解你所写下的代码，像天才一样。
  • Rust 从函数式语言的重要特征学习了不少东西：基于 表达式（expression-based） 、函数闭包（Closures）与迭代器（Iterators）, 以及强大的枚举（无处不在的 Option 和 Result），可以让你即拥有高级语言和功能，又不丢失低级语言的性能，而且这些都是零成本抽象的（Zero-Cost Abstract）：无需为这些抽象付出成本。
  • 强大的 Macro System（宏系统）也带来一个好处：语言版本迭代带来的学习和迁移痛苦。
  • Rust 提供了完整的生态工具链和社区：
    • Cargo 依赖管理 📦
    • cargo fmt: 代码格式化 ｜ cargo clippy: 代码检查 🧐
    • cargo test: 单元测试、文档测试 ｜ cargo bench: 基础测试
    • rustup: Rust 安装、环境、版本切换等
  • 高级语言与低级语言
    • 元编程、模板语言、处理器 <<< Macros 图灵完全
      • 用 3D 打印机打印一个更好的打印机
      • 重写覆盖、DSL 语言
      • 在编译阶段运行、可以修改我们的源代码，即零成本抽象 ==> No Rust 2.0 & Long Compiler times
    • Direct Hardware Access <<< Unsafe Rust: if you know what are you doing & 内存安全，提供的灵活性，不需要学习新的语言

🦀️ Rust 代表一种全新的编程之路

掌握 Rust 不代表你的智商比他人高，但可以作为合格程序员的证书。

具备高性能、高可靠、高生产力的能力，拥有高级语言和低级语言的优势，适用于绝大多数行业领域，无畏并发，良好的语言生命力和社区生态，Rust 必将成为未来几十年的主流编程语言，值的长期投入。

写出更好的代码

好的代码要考虑诸多边缘条件以及不确定性，把这些知识都装进大脑或者期待人人训练有素是行不通的，Rust 提供的诸多功能来辅助你写出健壮、不会轻易奔溃的软件。

  • RELIABLE from the start
    • NO UNUSED VARIABLES, VALUE AND POINTER MUST BE VALID
    • 所有权和借用，你不会担心出现内存问题，并可以实现简单并发性
    • EXHAUSTIVE PATTERN MATCHING
    • ERRORS MUST BE HANDLED
  • Your Code WON'T Crash 在运行中，Rust makes you feel like a genius
  • PRODUCTIVE - Type System with Superpower
  • 缓解内卷（不只当螺丝钉）

Rust 之难，不在于语言特性，而在于：

  • 深层次理解核心理念，在实践中融会贯通的运用
  • 遇到了坑时（生命周期、借用错误，自引用等）如何迅速、正确的解决
  • 大量的标准库方法记忆及熟练使用，这些是保证开发效率的关键
  • 心智负担较重，特别是初中级阶段

不能抱着一直试一试的态度，Rust 的情况不允许你边工作，一边轻松愉快的学习，需要有计划的深入学习，系统性的提升编程能力，rust 无法看看语法就开始写代码，需要多学几次，深入进去，在克服诸多困难之后，会收获与众不同的编程之旅。

Roadmap 学习之旅

0）回顾一些计算机基础知识：

  • 计算机内存管理、垃圾回收
  • 指针、编译器原理
  • 操作系统和网络编程

1）编程语言的基础概念

  • 变量、基本类型以及复合类型
  • 重要的集合类型
  • Function and Control Flow、
  • Structs、泛型、Traits

2）Rust 语言的难点

为何不用赋值而用绑定呢（其实你也可以称之为赋值，但是绑定的含义更清晰准确）？这里就涉及 Rust 最核心的原则——所有权

  • 所有权、借用和引用
  • 生命周期、全局变量
  • 循环引用和自引用问题
  • 指针、切片类型

3）工程能力

  • The module system
  • 错误处理
  • 代码组织：Cargo、Package、Crates、注释及文档
  • 自动化测试 https://www.youtube.com/watch?v=8XaVlL3lObQ

Building & Package Management

https://www.youtube.com/watch?v=dFkGNe4oaKk

4）进阶学习

  • 函数式编程：闭包、迭代器
  • 智能指针
  • 多线程并发编程
  • async/await 异步编程
  • Unsafe Rust
  • Marco 宏编程, Extensibility https://www.youtube.com/watch?v=MWRPYBoCEaY
    • DSL & 元编程
    • They run at compile time
    • They can modify your sources code
    • MARCOS are a build tool inside your code

项目实战