Выпуск языка программирования Rust 0.9, развиваемого проектом Mozilla

10.01.2014 08:42

Проект Mozilla представил выпуск Rust 0.9, экспериментального языка программирования со строгой типизацией, сфокусированного на безопасной работе с памятью и обеспечению высокого параллелизма выполнения заданий (возможность порождать тысячи и даже миллионы подпроцессов). Исходные тексты проекта распространяются под лицензией MIT. Параллельно с Rust совместно с компанией Samsung развивается экспериментальный браузерный движок Servo, написанный на языке Rust и отличающийся поддержкой многопоточного рендеринга web-страниц и распараллеливанием операций с DOM (Document Object Model).

С момента прошлого выпуска внесено около 1800 изменений. Наиболее заметные улучшения внесены в runtime-компоненты и подсистему организации ввода/вывода. Добавлена поддержка статического связывания и оптимизаций на стадии компоновки (link-time optimization). Сокращено разнообразие замыканий в языке, в замыканиях теперь может быть использовано ключевое слово return. Внесены финальные изменения в методы обработки указателей, которые ознаменовали добавление в стандартную библиотеку "умных" типов указателей (smart pointer) и перевод в разряд устаревших встроенного типа управляемых указателей (managed pointer) и сопровождающего его знака "@".

По структуре язык Rust напоминает C++, но существенно отличается в некоторых деталях реализации синтаксиса и семантики, а также ориентацией на блочную организацию структуры кода, которая позволяет реализовать задачи в виде легковесных сопрограмм. Автоматическое управление памятью избавляет разработчика от манипулирования указателями и защищает от проблем, возникающих из-за низкоуровневой работы с памятью, таких как обращение к области памяти после её освобождения, разыменование нулевых указателей, выход за границы буфера и т.п. Rust поддерживает смесь императивных процедурных и объектно-ориентированных методов с такими парадигмами, как функциональное программирование и модель акторов, а также обобщённое программирование и метапрограммирование, в статических и динамических стилях.

Базовые возможности языка:

  • Ориентация на безопасность:
    • Аккуратная работа с памятью - никаких нулевых и потерянных указателей. Автоматическое управление памятью;
    • Контроль изменчивости. Объекты неизменяемы (Immutable) по умолчанию;
    • Безопасность динамического выполнения: обработка сбоев, исключения, ведение лога, RAII / dtors;
    • Typestate: возможность определения сложных инвариантов, контролирующих структуры данных.
  • Ориентация на параллельность и эффективность кода:
    • Явный контроль памяти, контролирование схемы распределения памяти;
    • Крайне лёгкие задачи, формируемые в виде сопрограмм. Лёгкость в порождении тысяч и миллионов подпроцессов;
    • Итераторы стека (фактически лямбда-блоки без распределения кучи);
    • Статическая, нативная компиляция с созданием исполняемых файлов ELF, PE, Mach-o;
    • Прямой и простой интерфейс для кода на языке Си;
  • Ориентация на практическое применение:
    • Мультипарадигмальный, функциональный, императивно-процедурный, объектно-ориентированный, поддерживающий параллельную actor-модель;
    • Функции высшего порядка с биндингами;
    • Нет номинальных типов или иерархии типов;
    • Мультиплатформенный, поддерживается Windows, Linux, Mac OS X, *BSD;
    • Хранение строк в UTF-8, разнообразие низкоуровневых типов;
    • Работает с существующими нативными наборами инструментов: GDB, Valgrind, Shark и т.д.;
    • Практическая возможность нарушения правил: возможность игнорирования правил безопасности, если чётко указано, когда и как их нарушать.