為什麼 Rust 這麼受歡迎？

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為什麼 Rust 這麼受歡迎？
五倍技術部
技術文章
為什麼 Rust 這麼受歡迎？

當我們談到一個程式語言的受歡迎程度，不少人都會想到知名開發者社群 StackOverflow 每年例行性的調查。多年來，StackOverflow 的開發者調查已經成為了衡量程式語言受歡迎度的金標準。在這其中，Rust 已經連續多年被票選為最受喜愛的程式語言，這究竟是基於什麼原因呢？

首先，Rust 提供了一個明確、有表達力的語法。儘管相比 Ruby、JavaScript 或 Python，Rust 的靜態型別系統需要開發者多花一些時間去描述資料的結構，但這也意味著在編碼階段就能夠發現更多的問題。這增強了程式碼的可靠性和可維護性。

再者，Rust 的設計哲學重視零成本抽象。這意味著開發者可以使用高級的抽象，而不必擔心性能的影響。這種平衡在許多語言中都很難達到，但 Rust 做到了。

fn main() {
    let message = "Hello, Rust!";
    println!("{}", message);
}

上述簡單的程式碼示例中，即使是 Rust 的新手，也能夠理解其執行結果。它僅僅是一個印出 “Hello, Rust!” 的程式，但背後的 Rust 編譯器會確保這段程式碼的記憶體安全且效率高效。

此外，Rust 的社群也是它受歡迎的一大原因。Rust 社群的開發者都是熱情的、願意互助的，新手在此可以找到大量的學習資源、工具和函式庫。這使得初學者更容易入門，也更容易解決遇到的問題。

總的來說，Rust 的受歡迎不僅僅是一個空洞的標籤。它背後的堅實技術、優良的設計和活躍的社群都為其贏得了開發者的青睞。

網頁開發的新選擇

在過去的幾年裡，當提及網頁開發，大多數人會立刻想到 JavaScript、HTML 和 CSS。然而，隨著 WebAssembly (縮寫為 wasm) 的興起，一個新的角色—— Rust，正逐漸在這個領域中崭露頭角。

前端：WebAssembly 的崛起

WebAssembly 是一種可以在現代網頁瀏覽器中運行的低級虛擬機器。它提供了一個比 JavaScript 更接近機器碼的編碼方式，這意味著以 wasm 寫成的程式可以達到接近原生的執行速度。

那麼，Rust 與此有什麼關係呢？Rust 是少數幾個可以直接編譯成 wasm 的語言之一，而且其語言特性使得這一轉換過程既順暢又高效。

#[wasm_bindgen]
extern "C" {
    fn alert(s: &str);
}

#[wasm_bindgen]
pub fn greet(name: &str) {
    alert(&format!("Hello, {}!", name));
}

上述程式碼例子展示了如何使用 Rust 和 wasm_bindgen 函式庫來創建一個簡單的 wasm 模組。當這個模組被 JavaScript 載入時，它將可以顯示一個警告框來打招呼。

後端：Rust 的框架選擇

當然，Rust 不僅僅適用於前端開發。在後端，Rust 也有一系列的框架供開發者選擇，例如 Rocket、Actix-web 和 Tide 等等。這些框架提供了高效、可擴展和安全的方法來構建伺服器應用程式。

use actix_web::{get, post, web, App, HttpResponse, HttpServer, Responder};

#[get("/")]
async fn hello() -> impl Responder {
    HttpResponse::Ok().body("Hello world!")
}

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    HttpServer::new(|| {
        App::new()
            .service(hello)
    })
    .bind(("127.0.0.1", 8080))?
    .run()
    .await
}

上面的程式碼，是用 actix-web 來設定一個 HTTP server，並顯示 Hello World 的一個範例。下面則是用 Tide 的範例。

use tide::{Request, Result};

async fn hello(_req: Request<()>) -> Result<String> {
    Ok("Hello, World".to_string())
}

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<()> {
    let mut app = tide::new();
    app.at("/").get(hello);
    app.listen("127.0.0.1:8080").await?;
    Ok(())
}

企業的支持與擁抱

當我們考慮學習一門新語言時，除了它的技術特點和社群支持之外，企業的擁抱與支持也是一個不容忽視的因素。畢竟，這關乎到未來的就業機會和專案應用的廣泛性。

Rust 正在得到越來越多大型企業的認可。例如，Mozilla——Rust 的發起者，就用 Rust 開發了其新一代的瀏覽器引擎 Servo。這不僅展示了 Rust 在性能和安全性方面的優勢，還證明了它在大型、實際的專案中的可行性。

此外，Microsoft 也在研究如何在其系統和應用中更好地利用 Rust。特別是在物聯網和安全關鍵的領域，Rust 的記憶體安全特性顯得尤為重要。

再者，Amazon AWS 的部分專案也已經開始採用 Rust。當世界上最大的雲服務供應商開始使用這門語言，它確實已經得到了市場的一定認可。

這些大型企業的支持和擁抱，無疑為 Rust 帶來了更多的曝光和應用場景。對於新手來說，這也意味著選擇學習 Rust 是一個具有前瞻性的決策，並且擁有廣泛的就業前景。

Rust的學習曲線

說起學習曲線，許多開發者會立即想到學習新技術時的挑戰和磨練。

首先，要認識到的是，Rust 雖然很強大，但跟其他語言相比，它的學習曲線並不趨緩。開始的階段，您可能會覺得它和其他語言有很多相似之處——基本的語法、控制結構、甚至是一些資料結構。但當您深入到 Rust 的所有權、生命週期和借用機制時，事情就變得有點...嗯，有趣了。

這些特性是 Rust 的核心，也是它獨特的地方，但同時也是新手最容易被困惑的地方。

  • 所有權（Ownership）：在 Rust 中，每個值都有一個稱為其所有者的變量。值在任何時候都只能有一個所有者，當所有者不再使用時，值將被丟棄。

  • 借用（Borrowing）：Rust 通過借用機制允許資料訪問，但在不違反所有權規則的情況下。

  • 生命週期（Lifetimes）：這是一種標示引用如何與其指向的數據相關的方式。

這些規則確保了 Rust 的記憶體安全性，無需垃圾回收器。但它們也需要開發者以一種全新的方式思考問題。

幸運的是，Rust 社群完全意識到這些挑戰，並提供了豐富的資源來幫助新手。例如，新手視為聖經的 The book（The Rust Programming Language），這是一個免費的教學文件，深入淺出地介紹了 Rust 的各種概念。

再者，Stack Overflow 和 Rust 的官方論壇上有著許多熱情的 Rustaceans（Rust 的愛好者），他們隨時準備回答關於 Rust 的任何問題。

最後，雖然學習曲線可能會有些陡峭，但當你爬到山頂時，你將會獲得一個高效、且幾乎沒有 bug 的程式碼，這個經驗是非常有價值的。

開發後的穩健性：預期會遇到較少的 bug

一言以蔽之，Rust 是為了安全而生。這不只是一個漂亮的標語或者市場炒作，而是 Rust 設計之初就深入地融入其 DNA 的一部分。

1. 無效的記憶體參考與並行性問題：

在其他語言中，無效的記憶體參考、空指針解參考或賽跑條件等都是常見的錯誤。但在 Rust 中，這些問題大部分都被編譯器在編譯時期攔截並避免了。這意味著你不會因為一些常見的問題而遭受運行時崩潰或不可預期的行為。

例如，以下的 Rust 程式碼片段

let r;
{
    let x = 5;
    r = &x;
}
println!("r: {}", r);

這段程式碼試圖建立一個指向 x 的參考 r，但 x 在 r 被使用之前已經離開了作用域並被丟棄了。Rust 編譯器會在編譯時拒絕此段代碼，因此你永遠不會遇到運行時錯誤。

2. 併發性：

對於併發處理，Rust 提供了一個唯一的取向。Rust 的所有權系統確保了數據在多個線程間的安全共享。基於其原則，Rust 讓你在沒有傳統鎖的情況下進行無憂的並行開發。

3. Cargo：

Rust 的管理工具 Cargo 簡化了依賴管理的過程，並確保了整個生態系統中的版本相容性。這減少了版本衝突和遺失依賴引起的 bug。

當你開發完成一個 Rust 應用程式並且通過編譯後，你可以預期該應用程式會如預期般運作。你不必擔心傳統語言中的一些常見的 bug。這種自信感，對於新手和資深開發者都是非常寶貴的。

Rust 的明亮未來

站在新手的角度，學習一門新的程式語言總是充滿挑戰。但從我們已經討論過的 Rust 的眾多優勢來看，無論是從開發者友好度、程式碼的可靠性、網路開發的前景，還是業界的支持，都顯示出 Rust 是值得投資時間的。

當你深入 Rust 的世界，你將體驗到這門語言所帶來的獨特之處。它結合了高效能、記憶體安全和現代的語言設計，這三者在傳統的程式語言中很難同時實現。

雖然學習 Rust 確實有其學習曲線，但當你越過那道坎，你將發現一片更寬廣的天地，充滿了新的可能性。

最後，回顧 Stack Overflow 的調查，Rust 被評為最受喜愛的語言，這本身就是一個強有力的見證。開發者們真心喜愛使用 Rust，這種情感背後是對 Rust 提供的解決方案、其社區和未來潛力的信賴。

如果你正猶豫要不要開始學習 Rust，嘗試看看。或許，你會在 Rust 中找到你寫程式的歸屬。