Издаден е Rust 1.94. Експерименти с Rust в ядрото на FreeBSD. СУБД Turso и САПР vcad на Rust

Обявен е релиз на езика за програмиране Rust 1.94, основан първоначално от проекта Mozilla, но в момента се развива под егидата на независима неправителствена организация Rust Foundation. Езикът фокусира вниманието си върху безопасната работа с паметта и предлага средства за постигане на висока степен на паралелизъм при изпълнението на задачи, без да изисква използването на garbage collector и runtime (runtime се свежда до основна инициализация и поддръжка на стандартната библиотека).

Методите за работа с паметта в Rust са насочени към предотвратяване на грешки при манипулиране на указатели и защита от проблеми, произтичащи от нискоуровнева работа с паметта, като достъп до освобождавано пространство, разименоване на нулеви указатели, излизане извън границите на буфера и др. За разпространение на библиотеки, осигуряване на построяване и управление на зависимости, проектът 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:

• В тип slice е добавен методът array_windows, който създава итератор за преминаване през срезове (slice) с фиксиран размер, които се преместят с един елемент на всеки ход. За разлика от предишния наличен метод windows, методът array_windows оперира с постоянен размер на прозореца и при всяка итерация връща препратка към масив с фиксиран размер (&[T; N]) вместо срез с неопределен размер (&[T]). Тъй като размерът на масива е известен на компилятора, за подобряване на производителността може да се избегне проверката на границите на масива на всяка стъпка на итерацията. let slice = [0, 1, 2, 3]; let mut iter = slice.array_windows(); assert_eq!(iter.next().unwrap(), &[0, 1]); assert_eq!(iter.next().unwrap(), &[1, 2]); assert_eq!(iter.next().unwrap(), &[2, 3]); assert!(iter.next().is_none());
• В конфигурационните файлове на пакетния мениджър Cargo (.cargo/config.toml) е реализирана директивата „include“, която позволява на място да вмъква съдържание от други файлове. include = [ "frodo.toml", "samwise.toml", ] include = [ { path = "required.toml" }, { path = "optional.toml", optional = true }, ]
• В файловете с манифести и конфигурационните файлове е добавена поддръжка за новата версия на езика за форматиране TOML 1.1, в която е включена поддръжка на многострочни вградени таблици, escape-последователности "\xHH" за вмъкване на шестнайсетичния вид на байтове и "\e" за замяна на "\u001B", както и възможност за оставяне на запетая в края на последния елемент и пропускане на указанието на секунди в стойностите на времето. serde = { version = "1.0", features = ["derive"] } сега може да бъде заменен с serde = { version = "1.0", features = ["derive"], }
• Нов набор от API е преведен в категорията стабилни, включително стабилизирани методи и реализации на типажи:
  • ::array_windows
  • ::element_offset
  • LazyCell::get
  • LazyCell::get_mut
  • LazyCell::force_mut
  • LazyLock::get
  • LazyLock::get_mut
  • LazyLock::force_mut
  • impl TryFrom for usize
  • std::iter::Peekable::next_if_map
  • std::iter::Peekable::next_if_map_mut
  • Вградени функции за x86 инструкции avx512fp16
  • Вградени функции за AArch64 инструкции NEON fp16
  • f32::consts::EULER_GAMMA
  • f64::consts::EULER_GAMMA
  • f32::consts::GOLDEN_RATIO
  • f64::consts::GOLDEN_RATIO
• Признак «const» приложен в функциите:
  • f32::mul_add
  • f64::mul_add
• Платформата riscv64im-unknown-none-elf е преведена на трето ниво на поддръжка. Третото ниво обхваща основна поддръжка, но без автоматизирано тестване, публикуване на официални версии и проверка на възможността за компилиране на кода.

Допълнително може да се отбележи, че наскоро бяха анонсирани проекти и събития, свързани с Rust:

• Артън Муньос (Ayrton Muñoz), който в миналото е реализирал поддръжка на платформата Sony PlayStation 1 в компилатора Rust и е работил по портироването на FreeBSD за компютри с чипове Apple Silicon, е реализирал за FreeBSD възможност за създаване на компоненти на ядрото и драйвери на устройства на езика Rust. За тестване е предложен набор от KPI-обвивки (Kernel Programming Interface), които позволяват използването на код на Rust в ядрото на FreeBSD, както и създадени с помощта на тези обвивки звуков драйвер virtio (virtio_snd), HID-драйвер DockChannel за клавиатурата в M2 MacBook и няколко нискоуровневи драйвера за подсистемите на компютрите Mac с чипове Apple Silicon.

  Отбелязва се, че работата по Rust-обвивките се провежда от края на 2024 година. В обвивките досега е реализирана само част от C-KPI и те се позиционират като нестабилни, но с времето нивото на стабилност планират да доведат до аналогично на интерфейса за езика С. Предложеният за пример драйвер virtio_snd е подходящ за възпроизвеждане на музика в QEMU. Предполага се, че през 2026 година Rust-обвивките ще бъдат достатъчно стабилизирани, за да могат заинтересованите разработчици да започнат да ги използват за писане на код.

• Бени Зигерт (Benny Siegert), който участва в разработката на NetBSD, се опита да аргументира причините, поради които поддръжката на езика Rust няма да се появи в ядрото на NetBSD: NetBSD поддържа архитектури, за които Rust не е наличен; поддържането на наличния инструментариум на Rust в pkgsrc изисква значителни усилия и е свързано само с няколко разработчици; поддръжката на Rust в ядрото изисква включването на компилатора Rust в основната система; при бутстрепването на Rust в NetBSD се използва стара версия на бинарния пакет, което е недопустимо за самостоятелни дистрибуции, разпространявани в изходен код; цикли на формиране на релизи на Rust не са съвместими с цикъла на разработка на NetBSD и поддръжката на стари клонове (например, все още се поддържа клонът NetBSD 9, пуснат през 2020 година, при тези условия биха били необходими доставките и поддръжката на шестгодишен компилатор на Rust).
• Публикуван е новият вариант на вградената в приложения СУБД Turso 0.5, написан на езика Rust и съвместим с SQLite на ниво диалект SQL, формат на файловете на БД и C API. Сред разширените функции се отбелязва механизмът CDC (Change data capture) за проследяване на изменения в БД в реално време, използването на io_uring за асинхронно въвеждане/извеждане в Linux, поддръжката на векторно търсене, наличието на израза ALTER за промяна на схемата на БД, възможността за криптиране на данни в БД, режимът на инкрементални изчисления, конструкцията "BEGIN CONCURRENT".
• Проект за предоставяне на възможност за използване на стандартната библиотека Rust в програми, изпълнявани на страната на GPU.
• Emuko — емулатор на RISC-V, написан на Rust, способен да зарежда Linux, поддържащ JIT компилация, способен да запазва и възстановява моментни снимки на състоянието.
• RustConn (flatpak) — графичен интерфейс за управление на външни мрежови връзки с други хостове, поддържащ SSH, RDP, VNC, SPICE, Telnet, Serial, Kubernetes, Zero Trust и SFTP. Кодът е написан на Rust с използване на GTK4 и Wayland.
• Представена е нова версия на проекта zlib-rs 0.6, отбелязана като първа стабилна версия, напълно съвместима с zlib C API и подходяща за прозрачна замяна на zlib. Проектът цели създаването на защитен аналог на библиотеката за компресия на данни zlib. Развитието е насочено към проекта zlib-ng, който развива високопроизводителен вариант на zlib.
• Представен е проектът vcad, развиващ параметрична система за автоматизирано проектиране (САПР), написана на Rust и интегрираща с AI-агенти чрез протокола MCP. Поддържа 3D моделиране, симулация, работа с 2D скици, компонентно сглобяване, импортиране във формат STEP и експортиране във форматите STL/GLB/STEP/DXF.
• Публикувана е система за разпознаване на реч, написана на Rust и използваща AI модела Mistral Voxtral Mini 4B Realtime и фреймворка за машинно обучение Burn. Проектът е насочен към разпознаване на реч в реално време с цел формиране на транскрипция при потоково предаване.
• Издаден е инструментариумът c2rust 0.22, предназначен за транслация на C код (C99) в unsafe представление на Rust, близко по структура до оригиналния C код. Полученият работен каркас може в бъдеще да се използва за постепенно превеждане на идиоматичен Rust и избавяне от unsafe блокове.

Източник: opennet.ru