Выпуск Rust 1.86. Подготовка официальной спецификации языка Rust

Публикуван е релиз на програмния език с общо предназначение Rust 1.86, разработван от проекта Mozilla, но в момента поддържан от независимата нестопанска организация Rust Foundation. Язикът е фокусиран върху безопасната работа с паметта и предоставя средства за постигане на висок паралелизъм при изпълнението на задачи, като пропуска употребата на сборщик на боклук и runtime (runtime се свежда до основна инициализация и поддръжка на стандартната библиотека).

Методите за работа с паметта в Rust освобождават разработчиците от грешки при манипулиране на указатели и ги защитават от проблеми, произлизащи от ниско ниво работа с паметта, като достъп до освободена памет, разыменоване на нулеви указатели, излизане извън границите на буфера и др. За разпространение на библиотеки, осигуряване на компилация и управление на зависимостите проектът продължава да развива пакетния мениджър Cargo. Поддържа се хранилище за библиотеки на crates.io.

Безопасната работа с паметта в Rust се осигурява по време на компилацията чрез проверка на референтите, проследяване на притежанието на обекти, вземане под внимание на времето на живот на обектите (област на видимост) и оценка на коректността на достъпа до паметта по време на изпълнението на кода. Rust също така предоставя средства за защита срещу препълване на цели числа, изисква задължителна инициализация на стойностите на променливите преди тяхната употреба, по-добре обработва грешките в стандартната библиотека, прилага концепцията за неизменяемост (immutable) на референтите и променливите по подразбиране и предлага силна статична типизация за минимизиране на логическите грешки.

Основни нововъведения:

• Добавена е поддръжка за upcast на трейтове към базов супер трейтове, т.е. става възможно директното преобразуване на референция към обект от трейта в референция към обект от супер трейта, без необходимост от създаването на специален метод в трейта, който да върне референция на супер трейта. Подобна операция може да се извършва и с други видове интелигентни указатели, например, «Arc<dyn Trait> -> Arc<dyn Supertrait>» и «*const dyn Trait -> *const dyn Supertrait». trait Trait: Supertrait {} trait Supertrait {} fn upcast(x: &dyn Trait) -> &dyn Supertrait { x }
• В HashMap и срези (slice) е добавен методът get_disjoint_mut() за едновременно получаване на няколко изменяеми референции към елементите. По-рано borrow checker не позволяваше едновременното използване на референции, получени чрез метода get_mut(). let v = &mut [1, 2, 3]; if let Ok([a, b]) = v.get_disjoint_mut([0, 2]) { *a = 413; *b = 612; } assert_eq!(v, &[413, 2, 612]); if let Ok([a, b]) = v.get_disjoint_mut([0..1, 1..3]) { a[0] = 8; b[0] = 88; b[1] = 888; } assert_eq!(v, &[8, 88, 888]);
• Разрешено е маркирането на safe-функции чрез атрибута «#[target_feature]», указващ, че функцията използва зададени възможности на CPU. Safe-функция, маркирана с атрибута «#[target_feature]», може да бъде безопасно извикана от друга safe-функция само при условие, че също е маркирана с «#[target_feature]» (иначе подобни функции трябва да се извикват в unsafe-блок). Освен това, те не могат да бъдат предавани на функции, приемащи обобщени (generic) параметри, ограничени от трейтове Fn*. По-рано атрибутът «#[target_feature]» можеше да се прилага само към функции, маркирани като «unsafe». #[target_feature(enable = «avx2»)] fn requires_avx2() { \/\/ … } #[target_feature(enable = «avx2»)] fn safe_callsite() { requires_avx2(); } fn unsafe_callsite() { if is_x86_feature_detected!(«avx2») { unsafe { requires_avx2() }; } }
• В компилатора на Rust е включена проверка за отладка (debug-assert), която осигурява, че указателят не е NULL при четене и записване на ненулеви размери, както и при повторно заимстване (reborrow) на указателя в референция. Например, с включените проверки за отладка, следният код сега ще доведе до състояние «panic»: let _x = *std::ptr::null::(); let _x = &*std::ptr::null::();
• По подразбиране е включена проверка за lint «missing_abi», която изведе предупреждение, ако след ключовата дума extern не е указан ABI. По-рано, ако след extern не е указан ABI, е прието, че се използва ABI «C». Сега е препоръчително изрично да се указва ABI «C», например, ‘extern «C» {}’ и ‘extern «C» fn’
• Нов набор от API е преведен в категорията стабилни, включително стабилизирани методи и реализации на типажи:
  • {float}::next_down
  • {float}::next_up
  • ::get_disjoint_mut
  • ::get_disjoint_unchecked_mut
  • slice::GetDisjointMutError
  • HashMap::get_disjoint_mut
  • HashMap::get_disjoint_unchecked_mut
  • NonZero::count_ones
  • Vec::pop_if
  • sync::Once::wait
  • sync::Once::wait_force
  • sync::OnceLock::wait
• Признак «const» приложен в функциите:
  • hint::black_box
  • io::Cursor::get_mut
  • io::Cursor::set_position
  • str::is_char_boundary
  • str::split_at
  • str::split_at_checked
  • str::split_at_mut
  • str::split_at_mut_checked
• Реализиран е трети ниво на поддръжка за платформите {aarch64-unknown,x86_64-pc}-nto-qnx710_iosock, {aarch64-unknown,x86_64-pc}-nto-qnx800, {x86_64,i686}-win7-windows-gnu, amdgcn-amd-amdhsa, x86_64-pc-cygwin, {mips,mipsel}-mti-none-elf, m68k-unknown-none-elf, armv7a-nuttx-{eabi,eabihf}, aarch64-unknown-nuttx и thumbv7a-nuttx-{eabi,eabihf}. Трети ниво означава базова поддръжка, но без автоматизирано тестване, публикуване на официални версии и проверка на способността за компилиране на кода.
• Добавено е предупреждение за прекратяване на второ ниво на поддръжка за целевата платформа i586-pc-windows-msvc в следващото издание (1.87). Препоръчително е да се използва платформата i686-pc-windows-msvc, която поддържа инструкции SSE2. Платформата i586-pc-windows-msvc е загубила смисъл, тъй като за Windows 10 е необходима поддръжка на SSE2, а по-ранни версии на Windows в Rust не се поддържат.

Допълнително може да се отбележи, че компанията Ferrocene е предала на общността спецификация за езика Rust (FLS — Ferrocene Language Specification), създадена по време на разработката на своя компилатор Rust за критично важни системи и периодично синхронизирана с актуалното състояние на основния компилатор Rust. Спецификацията FLS включва структурирано и подробно ръководство по синтаксис, семантика и поведение на Rust, пригодно за проверка, оценка на съвместимостта и стандартизация.

Предадените материали ще бъдат използвани за създаване на образцов спецификационен документ за езика Rust, който може да се използва при разработването на алтернативни компилатори и за проверка на компилатора в области, критично важни от гледна точка на безопасността.

Източник: opennet.ru