שחרור שפת תכנות Rust 1.61

פרסום שפת התכנות למטרות כלליות Rust 1.61, שנוסדה על ידי פרויקט מוזילה, אך פותחה כעת בחסות העמותה העצמאית Rust Foundation. השפה מתמקדת בבטיחות זיכרון ומספקת את האמצעים להשגת מקביליות עבודה גבוהה תוך הימנעות משימוש באספן אשפה וזמן ריצה (זמן הריצה מצטמצם לאתחול ותחזוקה בסיסיים של הספרייה הסטנדרטית).

שיטות הטיפול בזיכרון של Rust חוסכות מהמפתח שגיאות בעת מניפולציה של מצביעים ומגינות מפני בעיות המתעוררות עקב טיפול בזיכרון ברמה נמוכה, כגון גישה לאזור זיכרון לאחר שחרורו, זיהוי מצביעי null, חריגות מאגר וכו'. כדי להפיץ ספריות, לספק בנייה ולנהל תלות, הפרויקט מפתח את מנהל החבילות Cargo. מאגר crates.io נתמך לאירוח ספריות.

בטיחות זיכרון מסופקת ב-Rust בזמן הקומפילציה באמצעות בדיקת הפניות, מעקב אחר בעלות על אובייקט, מעקב אחר משך חיים של אובייקט (סקופים), והערכת נכונות הגישה לזיכרון במהלך ביצוע קוד. Rust מספקת גם הגנה מפני הצפת מספרים שלמים, דורשת אתחול חובה של ערכי משתנים לפני השימוש, מטפלת בשגיאות טוב יותר בספרייה הסטנדרטית, מיישמת את הרעיון של הפניות ומשתנים בלתי ניתנים לשינוי כברירת מחדל, מציעה הקלדה סטטית חזקה כדי למזער שגיאות לוגיות.

חידושים עיקריים:

• אפשר להגדיר קודי החזרה משלך מהפונקציה הראשית. במקור, הפונקציה הראשית של Rust יכלה להחזיר רק סוג "()" (יחידה), מה שתמיד הצביע על סטטוס יציאה מוצלח, אלא אם המפתח קרא במפורש לפונקציה "process::exit(code)". ב-Rust 1.26, באמצעות תכונת ה-Termination הלא יציבה בפונקציה הראשית, ניתן היה להחזיר את הערכים "Ok" ו-"Err", התואמים לקודי EXIT_SUCCESS ו-EXIT_FAILURE בתוכניות C. ב-Rust 1.61, תכונת ה-Termination הפכה ליציבה, וסוג ExitCode נפרד הוצע לייצג קוד החזרה ספציפי, שמפשט סוגי החזרה ספציפיים לפלטפורמה על ידי מתן שני קבועים מוגדרים מראש SUCCESS ו-FAILURE, וגם שיטת From כדי להחזיר קוד החזרה מותאם אישית. השתמש ב-std::process::ExitCode; fn main() -> ExitCode { if !check_foo() { return ExitCode::from(8); } ExitCode::SUCCESS }
• יכולות נוספות של פונקציות שהוגדרו באמצעות הביטוי "const fn" התייצבו, שניתן לקרוא להן לא רק כפונקציות רגילות, אלא גם להשתמש בהן בכל הקשר במקום בקבועים. פונקציות אלו מחושבות בזמן קומפילציה, לא בזמן ריצה, ולכן הן כפופות להגבלות מסוימות, כמו היכולת לקרוא רק מקבועים. בגרסה החדשה, פעולות בסיסיות עם מצביעי פונקציות מותרות בתוך פונקציות const (יצירת, העברת והטלת מצביעים מותרת, אך לא קריאה לפונקציה באמצעות מצביע); גבולות תכונה עבור פרמטרים גנריים של פונקציות const כגון T: Copy; תכונות הניתנות לשיגור דינמי (dyn Trait); סוגי תכונה impl עבור ארגומנטים של פונקציות וערכי החזרה.
• הזרם מטפל ב-Stdin, Stdout ו-Stderr ב-std::io יש כעת חיים סטטיים ("סטטי") כשהוא נעול, מה שמאפשר לבנות כמו "let out = std::io::stdout().lock();" עם קבלת ידית והגדרת מנעול בהבעה אחת.
• חלק חדש של ה-API הועבר לקטגוריה של יציב, כולל השיטות והיישום של תכונות התייצבו:
  • Pin::static_mut
  • Pin::static_ref
  • Vec::retain_mut
  • VecDeque::retain_mut
  • כתוב עבור הסמן<[u8; N]>
  • std::os::unix::net::SocketAddr::from_pathname
  • std::process::ExitCode
  • std::proces::סיום
  • std::thread::JoinHandle::סתיים
• התכונה "const", הקובעת את האפשרות להשתמש בה בכל הקשר במקום בקבועים, משמשת בפונקציות:
  • <*const T>::offset ו<*mut T>::offset
  • <*const T>::wrapping_offset ו-<*mut T>::wrapping_offset
  • <*const T>::add ו<*mut T>::add
  • <*const T>::sub ו-<*mut T>::sub
  • <*const T>::wrapping_add ו-<*mut T>::wrapping_add
  • <*const T>::wrapping_sub ו-<*mut T>::wrapping_sub
  • <[T]>::as_mut_ptr
  • <[T]>::as_ptr_range
  • <[T]>::as_mut_ptr_range

בנוסף, ניתן לשים לב למאמר "Rust: A Critical Retrospective" עם סיכום התרשמויות של שפת Rust לאחר כתיבת 100 אלף שורות קוד בה במהלך פיתוח מערכת ההפעלה Xous microkernel המשמשת בקושחה. החסרונות כוללים תחביר קשה להבנה, חוסר שלמות ופיתוח מתמשך של השפה, חוסר בבנייה שניתנת לחזרה, בעיות אופייניות באמון תלות ב-Crates.io והצורך לשמור על דיסציפלינה מסוימת לכתיבת קוד מאובטח. תכונות שעלו על הציפיות כוללות כלים לשחזור קוד ועיבוד מחדש של "פריצות" שנוספו במהלך אב טיפוס מהיר.

מקור: OpenNet.ru