Пускане на Rust 1.86. Подготовка на официалната спецификация на езика Rust

Публикуван е релиз на езика за програмиране с общо назначение Rust 1.86, който първоначално е разработен от Mozilla, но в момента се развива под покровителството на независима неправителствена организация Rust Foundation. Езикът е фокусиран върху безопасното управление на паметта и предоставя средства за постигане на висок паралелизъм при изпълнение на задачи, като в същото време не изисква използването на garbage collector и runtime (runtime се свежда до основна инициализация и поддържане на стандартната библиотека).

Методите за работа с паметта в Rust освобождават разработчиците от грешки при манипулирането на указатели и защитават от проблеми, възникващи от нискоуровневата 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 зависимости, проектът развива пакетния мениджър Cargo. За хостване на библиотеки е предоставен репозиторий crates.io.

Безопасната работа с паметта в Rust се осигурява по време на компилация чрез проверка на препратки, проследяване на собствеността на обектите, отчитане на времето на живот на обектите (области на видимост) и оценка на правилността на достъпа до паметта по време на изпълнението на кода. Rust също така предлага средства за защита от препълнение на цели числа, изисква задължителна инициализация на стойностите на променливите преди използването им, подобрява обработката на грешки в стандартната библиотека, прилага концепцията за неизменяемост (immutable) на препратки и променливи по подразбиране и предлага силна статична типизация, за да се минимизират логическите грешки.

Основни нововъведения:

• Добавена е поддръжка за кастинг (upcast) на типажите към базовия супертипаж (supertrait), т.е. сега е възможно директно преобразуване на референция на обект от типажа в референция на обект от супертипажа без необходимост от създаване на специален метод в типажа, който да връща референция на супертипажа. 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 метод get_disjoint_mut() за едновременен достъп до няколко изменяеми препратки към елементи. По-рано borrow checker не допускаше едновременно използване на референтни указатели, 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]);
• Позволено е маркиране на safe-функции с атрибута «#[target_feature]», който указва, че функцията използва определени възможности на CPU. Safe-функция, маркирана с атрибута «#[target_feature]», може да бъде безопасно извикана от друга safe-функция само ако и тя е маркирана с «#[target_feature]» (в противен случай подобни функции трябва да се извикват в unsafe-блок). Не е позволено предаване на такива функции на функции, които приемат обобщени (generic) параметри, ограничени от типажите 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 компилятора на Rust е включена замяна на отладъчни проверки (debug-assert), която проверява, че указателят не съдържа NULL стойност при четене и запис на ненулеви размери, а също и при повторно заемане (reborrow) на указателя в референция. Например, при включване на отладъчните проверки, следният код сега ще доведе до състояние «panic»: let _x = *std::ptr::null::(); let _x = &*std::ptr::null::();
• По подразбиране е активирана lint проверка „missing_abi“, която води до предупреждение, ако след ключовата дума extern не е указан ABI. По-рано, ако след extern не е указан ABI, се подразбираше, че се използва ABI „C“. Сега се препоръчва да се указва явно ABI „C“, например, ‘extern „C“ {}’ и ‘extern „C“ fn’
• В категорията стабилни е преведена нова порция API, като са стабилизирани методите и реализациите на типажите:
  • {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» е 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
• Изграждан на трето 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}. Третото ниво предполагава основна поддръжка, но без автоматизирано тестване, публикуване на официални версии и проверка на възможността за компилиране на кода.
• Добавено е предупреждение за прекратяване на второто ниво на поддръжка за целевата платформа i586-pc-windows-msvc в следващото издание (1.87). Препоръчва се да се използва платформата i686-pc-windows-msvc, която разполага с поддръжка за инструкции SSE2. Платформата i586-pc-windows-msvc вече е безсмислена, тъй като за Windows 10 е необходима поддръжка на SSE2, а по-ранните 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 детайлно ръководство по синтаксиса, семантиката и поведението на Rust, подходящо за верификация, оценка на съвместимост и стандартизация.

Предоставените материали ще бъдат използвани за създаване на еталонна спецификация на езика Rust, която ще може да се използва при разработването на алтернативни компилатори и за проверка на компилатора в области, критично важни за безопасността.

Източник: opennet.ru