放眼編程語(yǔ)言界，新舊勢(shì)力的交替歷來(lái)暗潮涌動(dòng)又動(dòng)人心弦。而在最近兩年，Rust的表現(xiàn)不可謂不搶眼。

      根據(jù)SlashData 2021年開(kāi)發(fā)者報(bào)告顯示，使用Rust編程的開(kāi)發(fā)人員在過(guò)去24個(gè)月內(nèi)增長(zhǎng)了兩倍，達(dá)到了220萬(wàn)。過(guò)去C/C++、Java等是大廠的常用語(yǔ)言，而如今，字節(jié)跳動(dòng)、亞馬遜、谷歌、蘋(píng)果均已經(jīng)用上了Rust語(yǔ)言，這意味著學(xué)好Rust語(yǔ)言就有機(jī)會(huì)找到高薪工作。

　　不過(guò)，也有人認(rèn)為Rust學(xué)習(xí)門檻高，戲言“Rust的語(yǔ)法有點(diǎn)反人類”。那么事實(shí)到底如何呢？

“當(dāng)紅炸子雞”Rust：高效、安全但難學(xué)

　　Rust最初由Mozilla員工Graydon Hoare在2006年設(shè)計(jì)和發(fā)布，目前由Mozilla團(tuán)隊(duì)和一眾開(kāi)源社區(qū)成員共同開(kāi)發(fā)和維護(hù)。

       Rust能火，并非偶然。Graydon Hoare曾形容：“Rust是一種采用過(guò)去的知識(shí)解決將來(lái)的問(wèn)題的技術(shù)。”站在前人的肩膀上，Rust很大程度上解決了很多其他編程語(yǔ)言的痛點(diǎn)。

　　首先，Rust發(fā)揮了靜態(tài)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。相較動(dòng)態(tài)語(yǔ)言在調(diào)試和運(yùn)行時(shí)的不確定性，靜態(tài)類型的語(yǔ)言允許對(duì)數(shù)據(jù)及其行為預(yù)先進(jìn)行編譯器級(jí)別的檢查和約束，在運(yùn)行時(shí)只保留少量的類型檢查，這極大地避免了程序員的麻煩，同時(shí)有益于鼓勵(lì)長(zhǎng)期的可維護(hù)性。

　　其次，Rust解決了并發(fā)條件下的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，讓并發(fā)更容易。當(dāng)兩個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)同一內(nèi)存時(shí)會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，這就可能導(dǎo)致某些不可預(yù)測(cè)的行為。Rust從編譯階段就將數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)解決在了萌芽狀態(tài)，保障了線程安全。用戶可以用庫(kù)的形式實(shí)現(xiàn)各種高效且安全的并發(fā)編程模型，進(jìn)而充分利用多核時(shí)代的硬件性能。

　　再者，Rust做到了更好的內(nèi)存安全特性。在內(nèi)存管理上，常見(jiàn)的方式有兩種：要么如Java、Python一樣使用垃圾回收算法，要么像C++一樣手工管理內(nèi)存。但垃圾自動(dòng)回收必然影響性能，手工管理內(nèi)存則可能會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和懸停指針之類的問(wèn)題。Rust不同，其所有權(quán)系統(tǒng)在編譯時(shí)就分析程序的內(nèi)存管理，而且沒(méi)有額外的運(yùn)行時(shí)開(kāi)銷。這種無(wú)垃圾回收器的內(nèi)存安全機(jī)制是Rust經(jīng)典且核心的設(shè)計(jì)之一。

        還有，作為系統(tǒng)級(jí)編程語(yǔ)言，Rust的基本理念是 “零成本抽象”。這一理念讓Rust具備高級(jí)語(yǔ)言表達(dá)能力的同時(shí)，又不會(huì)帶來(lái)性能損耗。與其他系統(tǒng)級(jí)編程語(yǔ)言（如C或C++）相比，Rust不需要程序員將所有時(shí)間都花在細(xì)節(jié)上，而是通過(guò)添加更高層次的編程概念，確保使用的抽象幾乎沒(méi)有運(yùn)行時(shí)開(kāi)銷，這種抽象與等效的手寫(xiě)代碼具有同等的性能。

　　總的來(lái)說(shuō)，在性能上，Rust內(nèi)存利用率極高，能夠勝任對(duì)性能要求特別高的服務(wù)；在安全性上，Rust豐富的類型系統(tǒng)和所有權(quán)模型保證了內(nèi)存安全和線程安全，在編譯期就能夠有效阻斷各種錯(cuò)誤的產(chǎn)生。

       有著如此表現(xiàn)的Rust雖然還是編程語(yǔ)言界的“小鮮肉”，卻迅速收獲了開(kāi)發(fā)者們的青睞。根據(jù)Stack Overflow 2021年開(kāi)發(fā)者調(diào)查報(bào)告，Rust連續(xù)六年成為最受開(kāi)發(fā)者喜愛(ài)的編程語(yǔ)言。

　　不過(guò)，“最受喜愛(ài)”并不等于“最想使用”。

      盡管口碑好、人氣高，但Rust的學(xué)習(xí)成本高幾乎是眾所周知的。在官方的多次調(diào)查中，不少開(kāi)發(fā)者提到需要降低學(xué)習(xí)門檻，讓Rust更容易被學(xué)習(xí)。2021年Rust Survey調(diào)查中，有47.41%的受訪者認(rèn)為采用Rust很有挑戰(zhàn)性，僅有17.14%認(rèn)為挑戰(zhàn)性不大。

圖源：互聯(lián)網(wǎng)

　　可以說(shuō)，除了部分具備一定的C/C++經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)者在使用Rust時(shí)會(huì)容易一點(diǎn)，很多人會(huì)因?yàn)椤疤y上手”而對(duì)Rust望而生畏。

Rust對(duì)決C++：以卵擊石還是后生可畏

　　Rust到底值不值得花功夫去上手？我們可以從它與其他語(yǔ)言的比較中一窺端倪。

　　Rust常常被認(rèn)為是C++的競(jìng)爭(zhēng)語(yǔ)言，但這種說(shuō)法也會(huì)被一些C++擁護(hù)者吐槽為“碰瓷”。不可否認(rèn)，Rust很受歡迎，且頗有后勁，但目前來(lái)說(shuō)，C++的主導(dǎo)地位依舊不可動(dòng)搖。宏觀來(lái)看，C++擁有更大的社區(qū)、更廣泛的用例，并且在實(shí)戰(zhàn)中得到了絕大多數(shù)企業(yè)的認(rèn)可。但另一方面，Rust在安全性上表現(xiàn)更優(yōu)，沒(méi)有C++那么重的歷史包袱，作為新生力量潛力更大，等生態(tài)更加豐富后可能會(huì)更有作為。

　　內(nèi)存安全：同為系統(tǒng)級(jí)編程語(yǔ)言，C++為了保持速度，沒(méi)有走內(nèi)置垃圾回收機(jī)制的路子，將內(nèi)存安全問(wèn)題留給了開(kāi)發(fā)人員。而Rust通過(guò)其所有權(quán)系統(tǒng)全面強(qiáng)制并提高了其內(nèi)存安全性，基本消除了手動(dòng)內(nèi)存管理的需要。

　　智能指針：Rust和C++語(yǔ)言都廣泛支持指針，在兩種語(yǔ)言中，首選都是智能指針。Rust標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供了幾種與C++類似的智能指針，如Box相當(dāng)于C++中的std::unique_ptr;Rc相當(dāng)于C++中的std::shared_ptr。

      框架和庫(kù)：Rust和C++都有大量的框架和庫(kù)可以使用。盡管發(fā)展時(shí)長(zhǎng)差距較大，但Rust目前已經(jīng)有大量庫(kù)可供網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)、游戲開(kāi)發(fā)、區(qū)塊鏈等使用。而

C++庫(kù)主要是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，是類和函數(shù)的集合。兩種語(yǔ)言都有大量活躍的貢獻(xiàn)者。

　　包管理和工具：Rust的官方包管理器是Cargo，就普遍反饋來(lái)說(shuō)比較好用、很有競(jìng)爭(zhēng)力。而C++在包管理方面也有Conan之類的工具，發(fā)展也不錯(cuò)。兩者使用體驗(yàn)如何見(jiàn)仁見(jiàn)智。

　　并發(fā)性：兩種語(yǔ)言在并發(fā)中表現(xiàn)均很穩(wěn)健。但在線程安全方面，面對(duì)數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)這種難以定位的并發(fā)漏洞類型，Rust的內(nèi)存安全特性更有助于預(yù)防這類問(wèn)題的發(fā)生。不過(guò)，對(duì)自身代碼非常自信的程序員可能會(huì)覺(jué)得，Rust在實(shí)現(xiàn)多線程應(yīng)用時(shí)過(guò)于束縛。

　　社區(qū)支持：C++有C++標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)，而Rust也有Rust基金會(huì)的支持。兩種語(yǔ)言的社區(qū)都很活躍。不過(guò)因?yàn)镃++發(fā)展時(shí)間要長(zhǎng)得多，生態(tài)上肯定要比Rust成熟很多，受眾基礎(chǔ)也要大得多。

　　歸根結(jié)底，所有語(yǔ)言都是工具，真正使用時(shí)都要因地制宜。作為一門優(yōu)缺點(diǎn)都極為鮮明的語(yǔ)言，Rust在實(shí)戰(zhàn)中表現(xiàn)如何仍需要開(kāi)發(fā)者的親手驗(yàn)證。有位C++程序員的評(píng)價(jià)或許可以給我們更多啟發(fā)：

　　“雖然Rust定位于一門系統(tǒng)級(jí)編程語(yǔ)言，但它并沒(méi)走C++兼容C的老路，完全沒(méi)有歷史的包袱，可以輕裝上陣，充分吸收各家編程語(yǔ)言之長(zhǎng)，避其之短。Rust有完全不亞于C++的表達(dá)能力和性能，又解決了C++的最大痛點(diǎn)（內(nèi)存安全、線程安全），這對(duì)C++程序員來(lái)講無(wú)疑是非常有吸引力的。目前，C++仍然是我的主力編程語(yǔ)言，但我對(duì)Rust是看好的。它不僅實(shí)用，反過(guò)來(lái)也會(huì)促進(jìn)對(duì)C++中關(guān)鍵概念和問(wèn)題的理解?！?/p>

前景：Rust會(huì)登頂嗎？

　　在代碼江湖，編程語(yǔ)言總是呈現(xiàn)出“江山代有才人出”的態(tài)勢(shì)。Rust作為一門年輕的語(yǔ)言，面向一眾老前輩，也展示出了作為后起之秀的銳氣和野心。

       在今年上半年， Rust語(yǔ)言設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)（Lang Team）在官方博客中公布了Rust語(yǔ)言2024年的更新路線圖。這張路線圖昭示了Rust語(yǔ)言的未來(lái)發(fā)展方向。其重點(diǎn)有三：

       一是努力拉平陡峭的學(xué)習(xí)曲線。面向Rust學(xué)習(xí)門檻高的問(wèn)題，Lang Team力圖通過(guò)各種手段簡(jiǎn)化程序，使開(kāi)發(fā)者能更輕松地表達(dá)代碼意圖，而不需要處理邏輯實(shí)現(xiàn)的各種細(xì)枝末節(jié)。

      二是讓Rust庫(kù)的生態(tài)系統(tǒng)更加輕松協(xié)調(diào)。Lang Team希望通過(guò)幫助管理功能生命周期，擴(kuò)展庫(kù)的功能，以及增強(qiáng)互操作性，使庫(kù)的作者能夠更好地服務(wù)于他們的用戶。

      三是進(jìn)一步擴(kuò)大Rust項(xiàng)目規(guī)模。為更有效地推進(jìn)Rust發(fā)展，Lang Team希望讓開(kāi)發(fā)者能對(duì)團(tuán)隊(duì)的現(xiàn)存問(wèn)題、工作狀況一目了然，并對(duì)他們可以如何提供幫助更加清晰，使開(kāi)發(fā)人員能夠積極參與推動(dòng)他們熱衷的工作。

　　不過(guò)，對(duì)于Rust的前景，依舊眾說(shuō)紛紜。

　　有人說(shuō)，Rust可能還是干不過(guò)老語(yǔ)言，終究難逃曇花一現(xiàn)的命運(yùn)；

　　也有人說(shuō)，Rust可能在Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)、嵌入式設(shè)備開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域另辟洞天、大有作為；

　　還有人說(shuō)，Rust也許會(huì)吞下C++大部分應(yīng)用場(chǎng)景，在漫長(zhǎng)的發(fā)展期后完成登頂……

　　而對(duì)于程序員是否要學(xué)Rust，支持和反對(duì)陣營(yíng)也同樣各執(zhí)己見(jiàn)。

　　支持者給出的理由，主要集中在以下幾點(diǎn)：

• Rust站在巨人的肩膀上，也確實(shí)解決了C++的部分問(wèn)題，很好地平衡了性能和開(kāi)發(fā)效率。
• 一些企業(yè)，尤其是大型公司，已經(jīng)在使用Rust或正計(jì)劃使用Rust。以后對(duì)于Rust開(kāi)發(fā)者的需求會(huì)持續(xù)上升，而且可以預(yù)見(jiàn)薪酬很可觀。
• 作為一門年輕的語(yǔ)言，Rust的領(lǐng)域還沒(méi)那么卷。抓住這個(gè)時(shí)機(jī)就有望成為這片“新大陸”的掘金者。

　　反對(duì)者則認(rèn)為：

• 從職業(yè)發(fā)展考慮，對(duì)萌新來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)Rust得不償失。因?yàn)镽ust目前還是一門小眾語(yǔ)言，將來(lái)會(huì)發(fā)展成什么樣均未可知。而其他更為成熟的語(yǔ)言，掌握之后在實(shí)踐中已經(jīng)可以滿足大部分業(yè)務(wù)需求。
• Rust的學(xué)習(xí)門檻決定了，有能力鉆研其語(yǔ)法的程序員，用別的語(yǔ)言也很少會(huì)犯Rust想要從根源上杜絕的"低級(jí)錯(cuò)誤"；而對(duì)于基礎(chǔ)薄弱、編程思維混亂的程序員，很少能學(xué)進(jìn)去Rust。這個(gè)矛盾就讓Rust有點(diǎn)“不上不下”。
• 程序真正面向的是人，而不是機(jī)器。語(yǔ)法簡(jiǎn)單、易于理解、減少程序員的心智負(fù)擔(dān)才應(yīng)該是編程語(yǔ)言未來(lái)的發(fā)展方向。Rust顯然不符合這一點(diǎn)。

　　回顧這些論點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)作為局中人，要預(yù)判一門語(yǔ)言的發(fā)展是很難的，因?yàn)闆](méi)有人可以窺見(jiàn)其發(fā)展全貌。而且每門語(yǔ)言的發(fā)展也需遵循其自身的生命周期，不同階段的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不同，結(jié)論自然也不一樣?；蛟S就像有人說(shuō)的，“我不討厭任何編程語(yǔ)言，我只是討厭還沒(méi)掌握的言?！本唧w到每一個(gè)開(kāi)發(fā)者，所有的爭(zhēng)論、質(zhì)疑、好惡都要在嘗試、學(xué)習(xí)、實(shí)操中逐步地變化演進(jìn)。

　　參考資料：

　　https://zhuanlan.zhihu.com/p/342849423

　　https://blog.csdn.net/oSuiYing12/article/details/106844271

　　https://www.toutiao.com/article/7083687609608339998/

　　https://lang-team.rust-lang.org/roadmaps/roadmap-2024.html

　　https://thestack.technology/rust-language-explosive-growth-challenges-rust-governance/