שחרור שפת התכנות Rust 1.75 ו- unikernel Hermit 0.6.7

פרסום שפת התכנות למטרות כלליות Rust 1.75, 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:

• נוספה את היכולת להשתמש ב-"async fn" ובסימון "->impl Trait" בתכונות פרטיות. לדוגמה, באמצעות "->impl Trait" ניתן לכתוב שיטת תכונה שמחזירה איטרטור: trait Container { fn items(&self) -> impl Iterator; } impl Container for MyContainer { fn items(&self) -> impl Iterator { self.items.iter().cloned() } }

  אתה יכול גם ליצור תכונות באמצעות "async fn": trait HttpService { async fn fetch(&self, url: Url) -> HtmlBody; // יורחב ל: // fn fetch(&self, url: Url) -> impl Future; }

• נוסף API לחישוב קיזוז בתים ביחס למצביעים. כאשר עובדים עם מצביעים חשופים ("*const T" ו-"*mut T"), ייתכן שיידרשו פעולות להוספת היסט למצביע. בעבר, לשם כך ניתן היה להשתמש בבנייה כמו "::add(1)", הוספת מספר הבתים המתאים לגודל "size_of::()". ה-API החדש מפשט את הפעולה הזו ומאפשר לתפעל קיזוז בתים מבלי להטיל תחילה את הטיפוסים ל-"*const u8" או "*mut u8".
  • pointer::byte_add
  • pointer::byte_offset
  • pointer::byte_offset_from
  • pointer::byte_sub
  • pointer::wrapping_byte_add
  • pointer::wrapping_byte_offset
  • pointer::wrapping_byte_sub
• המשך עבודה להגברת הביצועים של מהדר rustc. הוסיף את ה-BOLT Optimizer, שפועל בשלב שלאחר הקישור ומשתמש במידע מפרופיל ביצוע שהוכן מראש. שימוש ב-BOLT מאפשר להאיץ את ביצוע המהדר בכ-2% על ידי שינוי הפריסה של קוד הספרייה librustc_driver.so לשימוש יעיל יותר במטמון המעבד.

  כלל בניית מהדר rustc עם אפשרות "-Ccodegen-units=1" לשיפור איכות האופטימיזציה ב-LLVM. הבדיקות שבוצעו מראות עלייה בביצועים במקרה של המבנה "-Ccodegen-units=1" בכ-1.5%. האופטימיזציות שנוספו מופעלות כברירת מחדל רק עבור פלטפורמת x86_64-unknown-linux-gnu.

  האופטימיזציות שהוזכרו קודם נבדקו על ידי גוגל כדי להפחית את זמן הבנייה של רכיבי פלטפורמת אנדרואיד שנכתבו ב- Rust. שימוש ב-"-C codegen-units=1" בעת בניית אנדרואיד אפשר לנו להקטין את גודל ערכת הכלים ב-5.5% ולהגדיל את הביצועים שלו ב-1.8%, בעוד שזמן הבנייה של ערכת הכלים עצמו כמעט הוכפל.

  הפעלת איסוף אשפה בזמן קישור ("--gc-sections") הביאה את השיפור בביצועים ל-1.9%, הפעלת אופטימיזציה של זמן קישור (LTO) עד 7.7%, ואופטימיזציות מבוססות פרופיל (PGO) עד 19.8%. בגמר הוחלו אופטימיזציות באמצעות כלי השירות BOLT, שאפשרו להגדיל את מהירות הבנייה ל-24.7%, אך גודל ערכת הכלים גדל ב-10.9%.

  

• חלק חדש של ה-API הועבר לקטגוריה של יציב, כולל השיטות והיישום של תכונות התייצבו:
  • אטומי*::from_ptr
  • FileTimes
  • FileTimesExt
  • File::set_modified
  • קובץ::set_times
  • IpAddr::to_canonical
  • Ipv6Addr::to_canonical
  • Option::as_slice
  • Option::as_mut_slice
  • pointer::byte_add
  • pointer::byte_offset
  • pointer::byte_offset_from
  • pointer::byte_sub
  • pointer::wrapping_byte_add
  • pointer::wrapping_byte_offset
  • pointer::wrapping_byte_sub
• התכונה "const", הקובעת את האפשרות להשתמש בה בכל הקשר במקום בקבועים, משמשת בפונקציות:
  • Ipv6Addr::to_ipv4_mapped
  • MaybeUninit::assume_init_read
  • MaybeUninit::אפס
  • mem::discriminant
  • mem::אפס
• רמת התמיכה השלישית יושמה עבור הפלטפורמות csky-unknown-linux-gnuabiv2hf, i586-unknown-netbsd ו-mipsel-unknown-netbsd. הרמה השלישית כוללת תמיכה בסיסית, אך ללא בדיקות אוטומטיות, פרסום בונים רשמיים או בדיקה אם ניתן לבנות את הקוד.

בנוסף, אנו יכולים לציין גרסה חדשה של פרויקט ה-Hermit, אשר מפתחת ליבה (unikernel) מיוחדת, הכתובה בשפת Rust, המספקת כלים לבניית יישומים עצמאיים שיכולים לפעול על גבי Hypervisor או חומרה חשופה ללא שכבות נוספות. וללא מערכת הפעלה. כשהאפליקציה בנויה, האפליקציה מקושרת סטטית לספרייה, המיישמת באופן עצמאי את כל הפונקציונליות הדרושה, מבלי להיות קשורה לגרעין מערכת ההפעלה ולספריות המערכת. קוד הפרויקט מופץ תחת רישיונות Apache 2.0 ו-MIT. Assembly נתמך לביצוע עצמאי של יישומים שנכתבו ב- Rust, Go, Fortran, C ו-C++. הפרויקט גם מפתח מאתחול משלו המאפשר לך להשיק את Hermit באמצעות QEMU ו-KVM.

מקור: OpenNet.ru