根据StackOverflow的调查，Rust在过去五年中连续成为最受喜爱的编程语言。
大多数尝试过Rust的人都希望继续使用它。但如果你没有使用过它，你可能会想--什么是Rust，为什么它这么特别，是什么让它在开发者中如此受欢迎？
在本指南中，我将尝试快速介绍并回答你可能有的关于Rust的所有问题。
什么是Rust？
Rust是一种低级静态类型的多范式编程语言，专注于安全和性能。
Rust解决了C/C++长期以来一直在努力解决的问题，比如内存错误和构建并发程序。
它有三个主要优点：
- 由于编译器的存在，内存安全性更高。
- 由于防止数据竞赛的数据所有权模型，并发性更容易。
- 零成本的抽象。
让我们依次来看看这些。
没有分离故障
如果你想做系统编程，你需要内存管理提供的低级控制。不幸的是，在C语言中，手动管理会带来很多问题。尽管有Valgrind这样的工具存在，但捕捉内存管理问题还是很棘手。
Rust可以防止这些问题。Rust的所有权系统在编译时分析了程序的内存管理，确保由于内存管理不善而产生的bug不会发生，而且垃圾收集也是不必要的。
此外，如果你想以类似C语言的方式做超级优化的实现，你可以这样做，同时用不安全关键字将它们与代码的其他部分明确分开。
更容易并发
由于有了借贷检查器，Rust可以在编译时防止数据竞赛。
当两个线程同时访问相同的内存时，就会发生数据竞赛，它们会导致一些讨厌的、不可预知的行为。值得庆幸的是，防止未定义的行为正是Rust的宗旨所在。
零成本抽象
零成本抽象确保你所使用的抽象几乎没有运行时开销。更简单地说：低级别的代码和用抽象编写的代码在速度上没有区别。
这些东西重要吗？是的。例如，在过去的12年里，微软解决的问题中，大约70%是内存错误。谷歌浏览器也是如此。
Rust是用来做什么的？
Rust是一种相当低级的语言，当你需要从你所拥有的资源中挤出更多的东西时，它就很有用。由于它是静态类型的，类型系统可以帮助你在编译过程中阻止某些类别的错误。因此，当你的资源有限，并且你的软件不会失败是很重要的时候，你会倾向于使用它。相比之下，像Python和JavaScript这样的高级动态类型语言则更适合于快速原型这样的事情。
以下是Rust的一些使用情况：
Rust是面向对象的吗？
现在谁知道面向对象是什么意思？
答案是*不太清楚。*Rust有一些面向对象的特性：你可以创建结构体，它们既可以包含数据，也可以包含这些数据的相关方法，这有点类似于减去继承的类。但与Java等语言相比，Rust没有继承性，而是使用特征来实现多态性。
Rust是一种函数式编程语言吗？
尽管Rust在表面上与C语言很相似，但它在很大程度上受到ML语言家族的影响。(例如，Rust的traits基本上是Haskell的typeclasses，而且Rust有非常强大的模式匹配能力。
Rust的特点是比函数式程序员通常所习惯的更多的可变性。我们可以这样想：Rust和FP都试图避免共享易变的状态。当FP专注于避免易变态时，Rust则试图避免危险的共享部分。Rust还缺少很多能让函数式编程在其中实现的东西，比如尾部调用优化和对函数式数据结构的良好支持。
总而言之，Rust中对函数式编程的支持足以让人写一本书来介绍它。
Rust适合于游戏开发吗？
理论上，是的。由于Rust专注于性能，并且不使用垃圾收集器，所以用它编写的游戏应该是高性能和可预测的快速。
不幸的是，这个生态系统还很年轻，而且没有任何用Rust编写的东西可以与虚幻引擎相比，例如。不过，这些作品都在那里，而且Rust有一个活跃的社区。如果你想看看用Rust编写的游戏的例子，你可以去Rust游戏开发子论坛看看。
更多关于Rust游戏开发的信息：我们的游戏还没有开始吗？
Rust适合于网络开发吗？
Rust有多个用于网络开发的框架，如Actix Web和Rocket，这些框架非常实用，而且结构良好。特别是，如果你在寻找纯粹的速度，Actix Web在框架基准中名列前茅。
不过，Rust没有任何东西可以与Django和Rails等框架的生态系统竞争。由于Rust是一种相当年轻的语言，所以缺少很多方便的实用库，这意味着开发过程并不那么简单和容易。
更多关于Rust的网络开发。我们的网络了吗？
TL;DRRust是编写内存安全和线程安全的应用程序的强大工具，同时保持快速。虽然它有很大的潜力，但在此刻需要相当多的库支持的领域，是否应该选择Rust，目前还不清楚。
数据所有权模型
让我们深入了解一下Rust的一个特点--它的借贷检查器。
为了开始解释Rust的数据所有权，我需要向你介绍低级编程中的两种内存：堆栈和堆。
堆栈用于静态内存分配，而堆则用于动态内存分配。简单地说：堆栈用于我们知道其内存大小的东西（比如整数或str，在Rust中是内存中的字符串），而堆用于其大小可能发生重大变化的东西（一个普通的字符串）。为了对这些易变的东西进行操作，我们在堆上为它们分配空间，并在堆上放置一个指向该空间的指针。
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移动
但是有一个问题：如果两个变量在堆上被分配了一个指向相同数据的指针，该怎么做？
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如果我们试图通过改变下面的数据来改变其中一个变量，另一个变量也会改变，这往往不是我们想要的。
如果有两个线程在操作相同的数据，同样（甚至更糟）的情况也会发生。
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想象一下，如果其中一个线程在另一个线程读取数据时突变了堆上的数据。哦，那将是多么可怕的事情啊！我们把这种情况称为数据竞赛。我们把这称为数据竞赛。
因此，在Rust中，只有一个变量可以拥有某块数据。一旦你把这个数据分配给另一个变量，它就会被移动或复制。
举个例子。
let mut s1 = String::from("All men who repeat a line from Shakespeare are William Shakespeare.");
let mut s2 = s1;
s1.push_str("― Jorge Luis Borges");
这不会被编译，因为数据的所有权被转移到了s2，而s1 ，在转移之后就不能再被访问。
借用
现在，手动移动所有权是相当麻烦的，因为你总是需要确保将其归还。
为了解决这个问题，我们可以通过创建变量的引用来借用它们。使用这些引用并不能转移所有权，但可以让我们读取变量（不可变的引用或& ），甚至可以变异它（可变的引用或mut & ）。
但是引用是有限制的，因为拥有多个可变引用就相当于拥有多个所有者。
这就是为什么编译器对事物的引用执行了一个规则。
你可以做以下两种事情：
- 多个不可变的引用（只读）。
- 一个可变的引用（可读可写）。
这里有一个直观的比喻，我厚着脸皮从Rust借来的，用简单的英语解释。
把数据引用想象成一个Powerpoint演示文稿。你可以编辑这个演示文稿（可变引用），也可以把它展示给任何数量的人（不可变引用），但如果它在被编辑的时候被展示出来，相关部门的人可能会大跌眼镜。
Rust vs. C++
现在我们知道了Rust的特别之处，我们可以将它与另一种主要的系统编程语言--C++进行比较。
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为什么选择Rust而不是C++
在C++中，开发人员在试图避免未定义行为时有更多问题。在Rust中，借贷检查器使你能够通过设计避免不安全行为。这就根除了一整类bug，这相当重要。
此外，Rust是一种更现代的语言，而且在某些方面，设计得更好。特别是，强大的类型系统会帮助你，即使它的主要目标不是捕捉内存错误，而且作为新的语言，它可以在创建工具时考虑到最佳实践，而不用担心遗留代码库的问题。
如果你不想放弃你的老C代码，Rust有一个解决方案。你可以通过FFI（外国函数接口）轻松地调用你的函数。当然，编译器不能保证这段代码的安全性，但这是一个很好的最后手段。
为什么选择C++而不是Rust
C和C++已经存在了几十年。无论你想解决什么问题，很可能有一大堆人的库都有同样的问题。
有时，这意味着不可能使用Rust，因为它实际上不可能复制生态系统的支持。特别是C++的游戏引擎和框架，我们在相当长的一段时间内都不会在Rust上看到。
Rust所解决的同样的问题，现代C++已经用（有些迂回）的方式解决了，所以如果你不想在Rust中冒险，相信有经验的C++开发者是一个合理的安全选择。
当然，为了编写Rust，你有时需要与编译器搏斗。这并不适合所有人。
归根结底，Rust的口号是 "一种赋予每个人建立可靠和高效软件的语言"。
虽然Rust最初是作为C++的替代品，但很明显，他们的目标更远，试图让越来越多的人能够使用低级别的编程，而这些人也许无法处理C++。
这使得这种比较变得有点无意义。Rust不是一种替代品，而是一种开辟新的可能性空间的语言，我们将在下一节讨论其中的一个。
Rust和WebAssembly
如果你还没有听说过它，WebAssembly就像是......网络的汇编。
历史上，浏览器可以运行HTML、CSS和JavaScript，HTML负责结构，CSS负责外观，而JavaScript负责交互。如果你不喜欢写普通的JavaScript，你可以从其他各种语言中转译出来，这些语言增加了类型、类似Haskell或OCaml的代码，以及其他东西。
但是，JavaScript并不具备运行游戏等计算密集型应用程序所需的可预测的快速性能。(这是由于垃圾收集器和动态类型的原因）。
WebAssembly有助于解决这个问题。它是一种用于浏览器的语言，可以作为任何语言的编译目标，如Rust、Python、C++。这意味着，你可以把基本上任何现代编程语言的代码，放在浏览器中。
与其他语言相比，Rust非常适合编写代码来编译成WebAssembly：
- 最小的运行时间：WebAssembly没有自己的运行时间，所以它需要和代码一起运送。运行时间越小，用户需要下载的东西就越少。
- 静态类型化：由于Rust是静态类型的，它可以编译成一个更有效的WebAssembly，因为编译器可以使用类型来优化代码。
- 我们有了一个先机：最重要的是，Rust已经全心全意地拥抱了WebAssembly。Rust已经有一个很好的社区和工具来编译WebAssembly，说实话，这是这三个中最重要的优势。
开始使用Rust
要开始使用Rust代码，你可以在这里下载rustup ，或者使用Rust Playground，这是一个在线工具，可以让你运行一些Rust代码并见证其结果。😅
一旦你准备好了你的Rust环境，让我们来做一些代码。在这里，我们将做一个Rust版本的fizzbuzz，让大家简单了解一下Rust的能力。
要创建一个新的项目，进入你想要的项目目录，然后执行cargo new fizzbuzz 。这将指示Rust的构建管理器创建一个新项目。一旦你这样做了，去 /src 文件夹并打开main.rs 。
首先，让我们写点东西，接受一个数字并返回：
- "fizz "表示除以3的数字。
- "buzz "表示除以5的数字。
- "fizzbuzz "表示同时被3和5整除的数字。
- 如果没有被除数，则为字符串。
Rust在匹配语句中有一个非常强大的工具可以做到这一点：
fn fizzbuzz (number: u32) -> String {
match (number % 3, number % 5) {
(0, 0) => "fizzbuzz".to_string(),
(0, _) => "fizz".to_string(),
(_, 0) => "buzz".to_string(),
(_, _) => number.to_string()
}
}
由于引号中的文本在内存中是一个字符串，或者在Rust中是str ，我们需要将其转换为一个字符串。
现在，我们需要一种从1开始数到某个数字的方法。我们要写一个新的函数，把数字作为参数，创建一个从1到数字的范围，应用 fizzbuzz 函数，并打印出结果。在Rust中，我们可以通过一个简单的for循环来实现这个目标：
fn count_up_to (number: u32) -> () {
for i in 1..=number {
println!("{}", fizzbuzz(i))
}
}
为了在终端实现任何结果，我们需要有一个主函数。让我们用这个来代替hello_world：
fn main () {
count_up_to(100);
}
现在，我们可以使用cargo run main.rs 命令，而且很可能，应该在我们的终端上看到一串咝咝声和嗡嗡声。
但是，嘿!也许fizzbuzz不是我们唯一玩的游戏？也许新的热点是wubbalubba？让我们迅速修改我们的计数代码，以确保我们能够对付城里的任何计数游戏。
要做到这一点，我们需要我们的Rust函数接受另一个函数，这个函数接受一个无符号的32位整数并返回一个字符串。在类型签名中加入所谓的函数指针后，最坏的情况已经过去了：
fn count_up_to_with (number: u32, function: fn(u32) -> String) -> () {
}
在里面，我们只需要用函数变量代替fizzbuzz：
fn count_up_to_with (number: u32, function: fn(u32) -> String) -> () {
for i in 1..=number {
println!("{}", function(i))
}
}
如果我们添加一个新的游戏，以某种方式将整数变成字符串，我们的函数将能够处理它。
为了方便起见，这里有wubbalubba，几乎没有什么创造性的发明：
fn wubbalubba (number: u32) -> String {
match (number * 2 % 3, number % 4) {
(0, 0) => "dub dub".to_string(),
(0, _) => "wubba".to_string(),
(_, 0) => "lubba".to_string(),
(_, _) => number.to_string()
}
}
以及调用它所需的函数：
fn main() {
count_up_to_with(100, wubbalubba);
}
