Rust 1.84 väljaanne. Tock ja Vekos tuumad, mis on kirjutatud Rustis. Mini-C dialekt.

Avaldatud on üldotstarbelise programmeerimiskeele Rust 1.84 versioon, mille on välja töötanud Mozilla projekt, kuid mida arendab praegu iseseisev mittetulundusühing Rust Foundation. Keel keskendub mäluturvalisusele ning pakub vahendeid kõrge ülesannete täitmise paralleelsuse saavutamiseks, samas kui mäluhaldus ei kasuta prügikogujat ja runtime (runtime piirdub põhi-initsialiseerimise ja standardraamatukogu haldamisega).

Mäluga töötamise meetodid Rust'is vabastavad arendajad pointerite manipulatsiooni vigadest ja kaitsevad neid probleemide eest, mis tulenevad madala taseme mälu haldamisest, nagu mälualale pärast selle vabastamist juurdepääs, null-pointerite dereferentseerimine, puhverserveri piiridest väljumine jne. Raamatukogude levitamiseks, kokkupaneku tagamiseks ja sõltuvuste haldamiseks arendatakse paketihaldurit Cargo. Raamatukogude majutamiseks toetatakse repoturite crates.io.

Mäluhügieen Rust'is tagatakse kompileerimise ajal viidete kontrollimise, objektide omandi jälgimise, objektide eluaja (vaateala) arvestamise ja mälule juurdepääsu korrektuse hindamise kaudu koodi täitmise ajal. Rust pakub ka vahendeid täisarvude ülevoolude vältimiseks, nõuab muutujate väärtuste kohustuslikku initsialiseerimist enne kasutamist, käsitleb vigu paremini standardraamatukogus, rakendab muutumatuse (immutable) mõistet viidete ja muutujate jaoks vaikimisi ning pakub tugevat staatilist tüüpimist loogiliste vigade vähendamiseks.

Peamised uuendused:

• Pakihalduris Cargo on stabiliseeritud sõltuvuste töötlemise mehhanism, mis valib sõltuvate komponentide versioonid, võttes arvesse nende ühilduvust Rusti kompilaatori poolt määratud minimaalsete toetatavate versioonidega (MSRV, Minimum Supported Rust Version). Uus võimalus vabastab arendajad vajadusest käsitsi valida iga sõltuvuse vanad versioonid projektides, mis säilitavad ühilduvuse vana Rusti tööriistakomplekti versioonidega. Uus sõltuvuste määramise režiim aktiveerub vaikimisi Rust 1.85 väljaandes, samas kui praegu on see saadaval valikuna, mille käivitamiseks tuleks faili „.cargo/config.toml“ jaotises „[resolver]“ märkida ‘incompatible-rust-versions = „fallback“‘.
• Alustatud on kompilaatori üleminekut uuele tüübihaldurile (trait solver), mis on mõeldud tüübiprobleemide piiride kontrollimiseks, tüüpide normaliseerimiseks ja tüüpide ühilduvuse hindamiseks. Versioonis 1.84 on uus töötleja kaasatud tüüpide rakenduste kooskõla kontrollimiseks, st ühegi tüübiga seotud tüübihalduse eksisteerimise hindamiseks, arvestades teisi crate-pakette. Mainitud kontroll on võimaldanud vabaneda tüübihalduri vana versiooni probleemidest, mis võiksid tekitada konflikte erinevate tüübiprobleemide ühisosa tõttu.
• Pakutud on uus API «Strict Provenance», mida saab kasutada pointeri konverteerimiseks täisarvuks ja vastupidi, arvesse võttes pointerile lisatud metaandmeid, mis sisaldavad teavet selle päritolu ja kasutusala kohta (pointeri aadressile on lisatud väärtus «provenance», mis sisaldab teavet seoste kohta teiste pointeritega, mis võimaldab määrata, kus ja millal pointer võib mälu kasutusele võtta). Pointeri konverteerimisel täisarvuks ja tagasi võib tekkida määramatu käitumine, kuna on keeruline jälgida tulemuse pointeri päritolu. Uus API võimaldab teostada madala taseme operatsioone pointeritega, näiteks salvestada lisainfot pointeri madalamatesse bittidesse, ilma pointerit täisarvuks konverteerimata.
• Uus hulk API-d on viidud stabiilsuse tasemele, sealhulgas on stabiliseeritud meetodid ja tüübispetsiifikatsioonide rakendused:
  • Ipv6Addr::is_unique_local
  • Ipv6Addr::is_unicast_link_local
  • core::ptr::with_exposed_provenance
  • core::ptr::with_exposed_provenance_mut
  • ::addr
  • ::expose_provenance
  • ::with_addr
  • ::map_addr
  • ::isqrt
  • ::checked_isqrt
  • ::isqrt
  • NonZero::isqrt
  • core::ptr::without_provenance
  • core::ptr::without_provenance_mut
  • core::ptr::dangling
  • core::ptr::dangling_mut
  • Pin::as_deref_mut
• Märgis „const“ on rakendatud funktsioonides:
  • AtomicBool::from_ptr
  • AtomicPtr::from_ptr
  • AtomicU8::from_ptr
  • AtomicU16::from_ptr
  • AtomicU32::from_ptr
  • AtomicU64::from_ptr
  • AtomicUsize::from_ptr
  • AtomicI8::from_ptr
  • AtomicI16::from_ptr
  • AtomicI32::from_ptr
  • AtomicI64::from_ptr
  • AtomicIsize::from_ptr
  • ::is_null
  • ::as_ref
  • ::as_mut
  • Pin::new
  • Pin::new_unchecked
  • Pin::get_ref
  • Pin::into_ref
  • Pin::get_mut
  • Pin::get_unchecked_mut
  • Pin::static_ref
  • Pin::static_mut
• Stabiliseeritud on assembler inline-integreerimise tugi arhitektuuridele s390x ja Arm64EC.
• Eesmärgiga platvormile WebAssembly on stabiliseeritud multivalue, reference-types ja tail-call funktsionaalsuse tugi.
• On ellu viidud teine tase wasm32v1-none platvormi toeks. Teine toetasam soodustab ehituse garantiid.

Lisaks tasub märkida mitmeid Projekte, mis on seotud Rustiga:

• On avatud Tock 2.2 operatsioonisüsteemi väljaanne, mis on kirjutatud Rusti keeles ja suunatud mikrokontrollerite kasutamiseks. Süsteem võimaldab samal ajal käitada mitmeid usaldusväärsust mitteomavaid rakendusi sisseehitatud seadmetes, millel on piiratud RAM-i maht, nagu andurid, TPM (Trusted Platform Module), autentimise võtmed ja kantavad seadmed. Toetatakse ARM Cortex-M ja RISC-V arhitektuuril põhinevaid mikrokontrollerite platvorme. Tock peamine omadus on rakenduste, tuuma ja draiverite tasemete isolatsioon ning iga rakenduse ja draiveri eraldi isolatsioon. Isolatsiooni saavutatakse nii Rusti keele võimaluste kui ka kaitse mälu tasemel jagamise kaudu.
• VEKOS (Verified Experimental Kernel OS) projekt arendab Rusti keeles kirjutatud operatsioonisüsteemi tuuma, mis võimaldab sooritada komponentide verifitseerimist. Igaühega, mis on seotud failisüsteemi, protsessi loomise ja mälu eraldamise, luuakse krüptograafiline tõend, mis võimaldab operatsiooni verifitseerimist selle käigus (rakendus sarnaneb plokiahela kasutamisega operatsioonisüsteemi tegevuste verifitseerimisel). VKFS failisüsteemis on tagatud terviklikkus ja varasemate muudatuste moonutamise kaitse kasutades Merkle puu struktuuri, mille iga haru verifitseerib kõik alluvad harud ja sõlmed, tänu puustruktuuri hashesimisele. Mälu eraldamine toimub COW (Copy-On-Write) režiimis.
• Microsofti ja Inria teadlaste grupp arendab C keele alamsuutlikku — Mini-C, mis on mõeldud automaatseks C-keeles kirjutatud programmide tõlkimiseks Rusti keele esitusse. Erinevalt c2rust kompilaatorist võimaldab uus projekt genereerida Rusti koodi ilma unsafe kasutamata, kuid on peamiselt suunatud C projektide legitiimsuse tõendamise transformeerimisele. Eeldatakse, et on lihtsam esialgu tõlkida C projekt Mini-C esitusse, kus ei lubata pointerite matemaatilisi operatsioone, kui kirjutada unsafe-blokke ümber pärast otsest kompileerimist C-st Rusti.

  Kompaileeri rakendamine põhineb tööriistakomplektil KaRaMeL. Mini-C on loodud ja testitud Rusti krüptograafia raamatukogu HACL* ümberkirjutamise projekti raames, millele on antud formaalne usaldusväärsuse tõend. Sellist tõendit on kasutatud Mini-C-st ohutu Rusti koodi genereerimise võimaluse demonstreerimiseks.

• Daniel Stenberg, curl utiliidi autor, teatas Curl projekti alternatiivse HTTP taustaprogrammi, mis on kirjutatud Rustis Hyper raamatukogu abil, arendamise ja toe lõpetamisest. Põhjuseks on arendajate ja kasutajate huvi puudumine.
• Töörühma Shelli Fish 4.0 beetaversioon on välja kuulutatud, see on ümber kirjutatud Rustis. Märgitakse, et pärast kaheaastast arendustööd on Fishi koodibaas täielikult üle viidud C++-st Rusti. Ümberminek Rustile aitas lahendada mitme lõime probleemid, saavutada kaasaegne tööriistade kogum, mis leiab vead kompileerimise etapis, suurendada mälu kasutamise ohutust ja muuta projekt uutele arendajatele atraktiivsemaks.
• Tor projekt avaldas versiooni Arti 1.3.2, alternatiivne Tor-kliendi rakendus Rustis. Arti pakub sisseehitatud raamatukogu, mida saavad kasutada erinevad rakendused. Arti loomisel arvestati varasema Tor arendamise kogemust, et vältida tuntud arhitektuurilisi probleeme, muuta projekt modulaarsemaks ja tõhusamaks. Haru 1.x on märgitud tavaliste kasutajate jaoks kasutamiseks sobivaks, tagades sama taseme privaatsuse, kasutusmugavuse ja stabiilsuse nagu põhiversioon C keeles. Uues versioonis jätkub RPC arendamine, toetuse ettevalmistamine releedele ja DoS rünnakute kaitse Onion-teenustele on lisatud.
• Avaldatud mängumootori Bevy 0.15 väljaanne, kirjutatud Rustis. Mootoris kasutatakse andmepõhist mudelit (Data Driven) mänguloogika määratlemiseks, mis on ehitatud Bevy ECS (Entity Component System) valmis komponentide kogumi peale ning võimaldab paralleelset tööd. Toetatakse 2D ja 3D renderdamist, luustikuanimatsiooni, renderdamise graafi määratlemist, stseenide loomise süsteemi, kasutajaliidese loomise raamistikku ning muudatuste tegemist stseenides ja ressurssides ilma vajaduseta taaskäivitada.
• Avaldatud on Helix 25.01 konsoolitekstieditor, mis on kirjutatud Rusti keeles ning arendab välja vim-i ja neovim-i ideid. Toetatakse LSP-serverite integreerimist ja Tree-sitter'i, võimaldab samaaegset mitme ploki esiletõstmist, kasutades mitut kursorit redigeerimisel, ning pakub kujundusteemasid ja DAP (Debug Adapter Protocol) silumisprotokolli.
• Rustis kirjutatud brauserimootorisse Servo on lisatud tumeda teema tugi. ServoShell'i suurust on vähendatud 20%. Veebi spetsifikatsioonide tugi on viidud selleni, et on võimalik sisse logida ja sõnumeid lugeda Discordis (sõnumite saatmine hetkel pole võimalik).
• Mozilla on tutvustanud Uniffi for React Native tööriistu Rusti keeles kirjutatud React Native moodulite loomiseks.
• On läbiviidud PNG-pildikodeerijate jõudlustestimine. Rusti dekooderid (png, zune-png, wuffs) osutusid kiiremateks kui C keeles kirjutatud dekooderid (libpng, spng, stb_image). Näiteks crate-paket png (image-rs) ületas libpng'i x86 süsteemis 1.8 korda ja ARM süsteemis 1.5 korda. image-rs: 375.401 MP/s (keskmine) 318.632 MP/s (geomeetriline keskmine) zune-png: 376.649 MP/s (keskmine) 302.529 MP/s (geomeetriline keskmine) wuffs: 376.205 MP/s (keskmine) 287.181 MP/s (geomeetriline keskmine) libpng: 208.906 MP/s (keskmine) 173.034 MP/s (geomeetriline keskmine) spng: 299.515 MP/s (keskmine) 235.495 MP/s (geomeetriline keskmine) stb_image: 234.353 MP/s (keskmine) 171.505 MP/s (geomeetriline keskmine)

Allikas: opennet.ru