すべてのブロックチェーンプロジェクトの背後には、よく書かれた機能的なプログラムがあります。 すべてのブロックチェーン開発者は、好みや開発しているプロジェクトの種類に応じて、特定のプログラミング言語を利用します。 この記事では、速度と安全性を重視する人気のプログラミング言語であるRustプログラミング言語について見ていきます。

Rustプログラミング言語とは何ですか?

出典: 公式サイト

Rustは、2010年に Mozilla によって開発されたコンピュータープログラミング言語です。 これは、開発者がCおよびC ++を使用して高度なプログラミングアプリケーションを構築する際に直面した無効なメモリアクセスの問題を修正するために開発されました。 Rustを使用すると、プログラマーは、コンピューターのソフトウェアコンポーネントとハードウェアコンポーネントのスムーズな統合を容易にするコンピュータープログラムを設計および作成できます。

Rustの主な目的は、安全性、処理速度、並行性、および複数の計算を並列に実行する機能を強化することです。 Rustは通常、ゲームエンジン、オペレーティングシステム、ブラウザなど、スケーラビリティを必要とする高度なアプリケーションの開発に使用されます。

錆の歴史

Rust は、2006 年に Mozilla Research の従業員である Graydon Hoare によって開始された個人的なプロジェクトから始まりました。 2019年、Mozillaは、Servoと呼ばれる実験的なブラウザエンジンの継続的な開発の一環として、プロジェクトのスポンサーになることを決定しました。 この言語の最初の機能バージョンは2010年にリリースされ、現在の人気を獲得するために何年にもわたっていくつかの変更が加えられてきました。

プログラミング言語Rustの特徴

Rustには、言語の成功を保証する特定の機能が備わっています。 これらの機能により、ユーザーはブロックチェーンプロジェクトのコードを記述するときにこの言語を簡単に適用できます。 これらの機能には、次のようなものがあります。

持株会制度

Rustは厳格な所有権システムを利用しており、入力されたすべてのデータの所有者が1人であり、価値がなくなると自動的に割り当てが解除されます。 この機能により、null ポインターの逆参照などのバグの一般的な原因が排除されます。

借入と有効期間

言語の借用チェッカーは、不変および可変の参照に対して非常に厳格なルールを適用し、一般的なプログラミングエラーが発生しないようにします。 一方、ライフタイムの概念は、ダングリング参照の発生を防ぐのに役立ちます。 これは、参照が有効である期間に厳格なルールを適用することで実現されます。

パターンマッチング

Rustは、強力なパターンマッチングメカニズムの助けを借りて、さまざまなデータ構造を処理し、フローを管理するために使用される簡潔で表現力豊かなコードを容易にすることができます。 この機能により、開発者はさまざまなケースを処理するために使用される簡潔で表現力豊かなコードを記述できるため、コードが読みやすく保守しやすくなります。

特性とジェネリック

Rustのトレイトシステムは、ジェネリックプログラミングとトレイトベースのポリモーフィズムを通じてコードの再利用を可能にします。 ジェネリックを使用すると、さまざまなデータ型で機能するコードを柔軟に記述できるため、コードの再利用性と全体的なパフォーマンスが向上します。

並行 処理

Rustの並行性モデルは、所有権と特性に基づいています。 このモデルでは、データ競合のない安全で効率的な同時実行コードが保証されます。 これにより、開発者は並列コードを確実に記述でき、並列プログラミングに伴う一般的な落とし穴を回避できます。

カーゴパッケージマネージャー

言語の組み込みパッケージマネージャーであるCargoは、依存関係の管理、ビルド、テスト、およびドキュメントの生成を簡素化します。

Rustエコシステム

Rustは単なる言語仕様やコンパイラにとどまりません。 高品質の本番ソフトウェアの構築と保守のいくつかの側面を強調しています。 また、Rustプログラミング言語インストーラーであるrustupを使用すると、ユーザーは複数の同時ツールチェーンを簡単にインストールできます。

Rustのインストールには、依存関係の管理、テストの実行、ドキュメントの生成などを行うコマンドラインツールであるCargoが装備されています。 エコシステムは、 crates.io と呼ばれるRustライブラリを共有および発見するためのコミュニティサイトも利用しています。 このサイトで公開されているライブラリは、そのドキュメントが開発され、 docs.rs でリリースされます。

Rustには、チャット、 ユーザーフォーラム 、 Rust subreddit、Stack overflow の 質問と回答 、 チャットルーム など、人々が助け を得るための公式および非公式のミーティングポイントがいくつかある、活気に満ちた歓迎的なコミュニティがあります。エコシステムには、モデレーションチームによって実施される行動規範があり、スペースが歓迎され、安全であると感じられるようにしています。

Rust を使用してビルドされたプロジェクト

Rustは、プログラムの速度と安全性を強調する信頼できる言語であることが示されています。 この言語の特徴は、特に暗号業界で開発者の間で人気があることを保証します。 そのため、多くのプロジェクト開発者がプロジェクトの構築中にこの言語を適用しており、その中には次のようなものがあります。

ポルカドット

Polkadotは、複数のブロックチェーン間の相互運用性を可能にするブロックチェーンプラットフォームです。 ブロックチェーンの構築に使用されるRustベースのフレームワークであるSubstrateを利用し、はるかにスケーラブルでカスタマイズ可能なブロックチェーンアプリケーションの余地を提供します。

ソラナ

Solanaは、Rustを使用してノードソフトウェアを構築するブロックチェーンプラットフォームです。 Proof-of-History(PoH)コンセンサスメカニズムを利用して、高いトランザクションスループットと低レイテンシーを実現します。

エルロンド

Elrondは、Rustを利用してノードソフトウェアを開発する別のプロジェクトです。 アダプティブステートシャーディングと呼ばれる独自のコンセンサスメカニズムを使用しており、高いトランザクションスループットと低レイテンシーを促進し、高いセキュリティレベルを維持します。

NEARプロトコル

NEARプロトコルは、Rustを適用してランタイムとスマートコントラクトを構築する分散型アプリケーション(dApp)です。 スケーラブルで、安全で、開発者にとって使いやすいです。 このプラットフォームは、大量採用のための他のdAppsの作成を可能にすることに重点を置いています。

Rustのアプリケーションとユースケース

プログラミング言語Rustには、ゲーム開発からWeb開発まで、さまざまな用途があります。 これらのユースケースでは、Rustのスピード、シンプルさ、安全性を利用して、安全でスムーズに動作するプログラムを作成します。 以下は、ユーザーがRustプログラミング言語を適用する方法の2つです。

ウェブ開発

Rustはそのパフォーマンスと安全性で人気があるため、何人かの開発者がWeb開発に使用しています。 Rust言語はバグがないように構築されており、実行時間の短縮とレイテンシーの低減を実現できます。 開発者は、パフォーマンス時間に影響を与えるメモリ管理ツールであるガベージコレクターに依存しないため、この言語も利用しています。 Web開発ではあまり知られていませんが、JavaScriptやPythonと同じくらい人気が高まっています。

ネットワークプログラミング

Rustは、メモリの安全性と並行性機能を備えているため、ネットワークプログラミングに最適です。 Rustは、ネットワークアプリケーションに関心のある開発者に、速度とセキュリティの両方の最高のものを提供します。 この言語には、開発者が安全で効率的でスケーラブルなネットワークアプリケーションを構築するために使用できる一連のツールを含むTokioソフトウェアライブラリが装備されています。 Rustは、非同期ネットワーク、HTTPクライアントとサーバーの開発、およびネットワークプロトコルの開発にも使用できます。

データサイエンスバックエンド

プログラミング言語Rustのもう一つの主な用途は、データサイエンスのためのバックエンドシステムの構築です。 Rustのセキュリティとパフォーマンスの速さは、安全でスピーディーなデータ分析ツールの作成に適しています。 データサイエンスのためにRustを実装する開発者は、パフォーマンスが重要なアルゴリズムを実装し、データ処理パイプラインを構築し、Webベースのデータ視覚化ツールを開発して大きな結果を得ることができます。

ゲーム開発

現在、ゲームに使用されるプログラミング言語は C# と C++ で最も人気のあるものですが、Rust はそのスピーディーなランタイムと効率性で徐々にランクを上げており、 Piston や Amethyst Engine などのゲーム エンジンによるゲームの構築に適しています。 Rustは、ゲームエンジンの構築、ゲームロジックの実装、クロスプラットフォーム開発など、いくつかの方法でゲーム開発に使用できます。

システムプログラミング

この言語は、その印象的なレベルのメモリ安全性により、オペレーティングシステムの開発で人気のある選択肢になり、そのため、何人かの開発者の関心を集めています。 この言語の後方互換性と高速な実行時間に感銘を受けたシステムプログラマーは、この言語を利用して、ますます横行しているサイバー攻撃と戦っています。

錆対。 硬度

RustとSolidityは、暗号とWeb3の分野で最も人気のあるスマートコントラクトプログラミング言語の一部です。 どちらも、スマートコントラクトの開発に携わりたいプログラマーにとって便利です。

Solidityは、イーサリアムプラットフォーム上にスマートコントラクトを実装する、オブジェクトに焦点を当てた高レベルの静的型付けプログラミング言語です。 この言語は、コンパイル中に見つかったエラーを検出できるため、信頼性が高まります。 Christian Reitwiessner氏と、イーサリアムブロックチェーン上のスマートコントラクトのイーサリアム開発者チームが作成しました。

RustとSolidityにはいくつかの類似点がありますが、大きな違いは、RustはSolidityのように暗号業界だけに限定されていないことです。 また、金融の世界でも波紋を呼んでいます。

錆と固体の類似点

これら2つの一般的なプログラミング言語を比較すると、異なるレベルで異なる一方で、特定の特性を共有していることは明らかです。 これらの類似点には、次のようなものがあります。

• マルチチェーンの互換性:Solidityはイーサリアム専用に構築されました。それにもかかわらず、いくつかのサイドチェーン、レイヤー2ブロックチェーン、モジュラーブロックチェーン、およびイーサリアム仮想マシン(EVM)互換のレイヤー1スマートコントラクトプラットフォームもサポートしています。
• チューリング完全: チューリング完全言語は、どんなに複雑で難しい場合でも、あらゆる計算問題を解決できる言語の一種です。 この機能により、両方の言語がスマートコントラクトロジックの実装に適しています。

錆と固さの違い

これら 2 つの一般的なプログラミング言語は、同様の品質を持っていますが、同じではありません。それにもかかわらず、以下は2つの言語を区別するいくつかの点です。

• 言語レベル: Solidityは高級言語であり、開発者はよりシンプルでユーザーフレンドリーな方法でプログラムを構築できます。 Solidityは、コンピューターの詳細から抽象化されているため、言語の習得と使用が容易になります。 一方、Rustは、堅実さとは正反対の低レベル言語です。 低水準言語は、コンピュータのアーキテクチャからほとんど抽象化されないため、構造的にはプロセッサの命令に似ています。
• プログラミングパラダイム:プログラミングパラダイムとは、計算上の問題を解決するために適用される手法とスタイルを指します。 Solidityのアプローチはオブジェクト指向です。 これは、ソフトウェアプログラムを構築するためのプログラミングのコンテキスト内でオブジェクトとその関連プロシージャを実装することを意味します。 一方、Rustはマルチパラダイムであり、さまざまなパラダイムを利用して計算問題を解決します。 基本的に、オブジェクト指向、命令型、機能型などのアプローチをサポートできます。

Rustプログラミング言語を学ぶための最良のリソース

Rustを深く掘り下げて体験したい場合は、他のRust開発者とつながり、そこから学ぶことができるオンラインコミュニティやフォーラムがいくつかあります。 Rustプログラミング言語の学習を始めるために、役立つリソースをいくつか紹介します。

公式の Rust ドキュメント

公式のRustドキュメントには、Rust言語を学ぶための3つの異なるリソースが用意されています。リストの最初は「The Rust Programming Language」で、「本」とも呼ばれ、Rustの徹底的な概要を提供し、新しいユーザーが言語を完全に理解できるようにいくつかのプロジェクトを案内しています。

2つ目のリソースは Rustlings コースで、ユーザーがRustツールチェーンをセットアップし、実践的なコマンドライン環境でRust構文の基本を紹介するのに役立ちます。 最後に、よりコード中心のアプローチを好むユーザーのために、このドキュメントには Rustの例があります。 これは、ユーザーが言語の使用方法を実践的に体験するのに役立つ、さまざまな実践的な演習を含むコード サンプルのバンクを表しています。

フリーコードキャンプ

FreeCodeCamp の Rust プログラミング言語に関するコースは、言語を学びたい人にとって良いリソースです。Replitを使用すると、インタラクティブなプログラミング環境を使用して、選択したブラウザで完全に作業できます。 FrreCodeCampは、 YouTubeチャンネルでコースのビデオバージョンも提供しています。

Rustのスキルをさらに高めるために、このコースでは、コマンドライン計算機と2つの画像のピクセルを組み合わせるツールの2つのプロジェクトを作成する方法をユーザーに案内します。

教育

「Learn Rust from Scratch」と呼ばれるEducativeのコースは、プログラミング言語を習得するためのより実践的なアプローチをユーザーに提供します。 基本的な "Hello world" プログラムから始まり、配列、文字列、ベクトル、列挙型、構造体、トレイト、ジェネリック、関数、ロジックなどのより高度な概念を徐々に導入します。 その後、ライフタイムやメモリ管理などの複雑なトピックに進みます。

基本と高度な資料を習得すると、Rustの基本のしっかりとした基礎ができ、より難しい概念に取り組む準備が整い、Rustプロジェクトの開発に自信が持てるようになります。

結論

開発者が異なれば、構築したいプロジェクトに応じて、または好みに基づいて、さまざまな言語を使用します。 いずれにせよ、Rustは信頼できる言語であることを示しており、ブロックチェーンとして成長を続けています。 将来的には、この言語がさらに多くの方法で利用され、他のいくつかのプロジェクトが見られるようになるでしょう。