За кожним блокчейн-проектом стоїть добре написана та функціональна програма. Кожен розробник блокчейну використовує певну мову програмування відповідно до своїх уподобань або типу проекту, який вони розробляють. У цій статті ми збираємося поглянути на мову програмування Rust, популярну мову програмування, яка наголошує на швидкості та безпеці серед інших ключових функцій.

Що таке мова програмування Rust?

Джерело: Офіційний сайт

Rust — це мова комп’ютерного програмування, розроблена Mozilla у 2010 році. Він був розроблений, щоб вирішити проблему недійсного доступу до пам’яті, з якою стикалися розробники під час використання C і C++ для створення додатків із високим рівнем програмування. За допомогою Rust програмісти можуть розробляти та писати комп’ютерні програми, які сприяють плавній інтеграції програмного та апаратного забезпечення комп’ютера.

Основною метою Rust є підвищена безпека, швидкість обробки, паралелізм і можливість виконувати кілька обчислень паралельно. Rust зазвичай використовується для розробки складних програм, таких як ігрові движки, операційні системи та браузери, які потребують масштабованості.

Історія Rust

Rust почався з особистого проекту, розпочатого співробітником Mozilla Research Грейдоном Хоаром у 2006 році. У 2019 році Mozilla, в рамках постійної розробки експериментального двигуна браузера під назвою Servo, вирішила спонсорувати проект. Перша функціональна версія мови була випущена в 2010 році та зазнала кількох змін протягом багатьох років, щоб досягти поточної популярності.

Що робить мову програмування Rust унікальною

Rust оснащено певними функціями, які забезпечують успіх мови. Ці функції полегшують користувачам застосування цієї мови під час написання коду для блокчейн-проектів. Деякі з цих функцій включають:

Система власності

Rust використовує сувору систему володіння, гарантуючи, що кожна частина введених даних має одного власника та автоматично звільняється, коли втрачає цінність. Ця функція гарантує усунення поширених джерел помилок, таких як розіменування нульового вказівника.

Запозичення та тривалість життя

Засіб перевірки запозичень мови забезпечує дотримання дуже суворих правил для незмінних і змінних посилань, гарантуючи відсутність поширених помилок програмування. Концепція тривалості, з іншого боку, допомагає зупинити появу висячих посилань. Це досягається шляхом дотримання суворих правил щодо того, як довго посилання залишаються дійсними.

Відповідність шаблону

Rust за допомогою свого потужного механізму зіставлення шаблонів може створювати стислий і виразний код, який використовується для обробки різних структур даних і керування потоком. Ця функція дозволяє розробникам писати стислий і виразний код, який використовується для обробки різних випадків, роблячи коди більш читабельними та придатними для обслуговування.

Ознаки та дженерики

Система ознак Rust дозволяє повторно використовувати код за допомогою загального програмування та поліморфізму на основі ознак. Generics забезпечують гнучкість у написанні коду, який може працювати з різними типами даних, підвищуючи можливість повторного використання коду та загальну продуктивність.

Паралелізм

Модель паралелізму Rust базується на власності та рисах. Модель гарантує безпечний і ефективний одночасний код без перегонів даних. Це дозволяє розробникам писати одночасний код із упевненістю, уникаючи типових пасток, пов’язаних із паралельним програмуванням.

Менеджер по упаковці вантажу

Вбудований у мову менеджер пакетів, Cargo, спрощує керування залежностями, створення, тестування та створення документації.

Екосистема Іржі

Rust виходить за рамки простих специфікацій мови та компіляторів. Він наголошує на кількох аспектах створення та підтримки високоякісного виробничого програмного забезпечення. Крім того, інсталятор мови програмування Rust, rustup, дозволяє користувачам легко встановлювати кілька одночасних наборів інструментів.

Інсталяції Rust оснащені Cargo, інструментом командного рядка, який керує залежностями, запускає тести, створює документацію та багато іншого. Екосистема також використовує сайт спільноти crates.io для обміну та відкриття бібліотек Rust. Для будь-якої бібліотеки, опублікованої на цьому сайті, документація буде розроблена та опублікована на docs.rs.

Rust має жваву, гостинну спільноту з декількома офіційними та неофіційними місцями зустрічі для людей, де можна отримати допомогу, як-от чати, форуми користувачів, субредити Rust, запитання та відповіді Stack overflow та чати. Екосистема має кодекс поведінки, який забезпечує дотримання командою модераторів, щоб переконатися, що простір відчуває себе гостинним і безпечним.

Проекти, побудовані з використанням Rust

Rust показав себе як надійну мову, яка підкреслює швидкість і безпеку програм. Особливості мови забезпечують її популярність серед розробників, особливо в криптоіндустрії. Таким чином, багато розробників проектів застосовували мову під час створення своїх проектів, деякі з яких включають:

Полкадот

Polkadot — це блокчейн-платформа, яка забезпечує взаємодію між кількома блокчейнами. Він використовує Substrate, фреймворк на основі Rust, який використовується для побудови блокчейнів, надаючи простір для набагато більш масштабованої та настроюваної програми блокчейну.

Солана

Solana — це блокчейн-платформа, яка використовує Rust для створення програмного забезпечення вузла. Він використовує механізм консенсусу Proof-of-History (PoH), який забезпечує високу пропускну здатність транзакцій і низьку затримку.

Елронд

Elrond — це ще один проект, який використовує Rust для розробки програмного забезпечення вузлів. Він використовує унікальний механізм консенсусу під назвою Adaptive State Sharding, який забезпечує високу пропускну здатність транзакцій і низьку затримку, а також підтримує високий рівень безпеки.

Протокол NEAR

Протокол NEAR — це децентралізована програма (dApp), яка використовує Rust для створення середовища виконання та смарт-контрактів. Він масштабований, безпечний і зручний для розробників. Платформа зосереджена на створенні інших dApps для масового впровадження.

Додатки та варіанти використання Rust

Мова програмування Rust має безліч застосувань, від розробки ігор до веб-розробки. Ці варіанти використання використовують швидкість, простоту та безпеку Rust для створення безпечних і безперебійних програм. Нижче наведено кілька способів, як користувачі застосовують мову програмування Rust:

Веб-розробка

Rust популярний завдяки своїй продуктивності та безпеці, тому кілька розробників використовують його для веб-розробки. Мова Rust створена без помилок і здатна досягти кращого часу виконання та меншої затримки. Розробники також використовують цю мову через те, що вона не покладається на збиральники сміття, інструмент керування пам’яттю, який впливає на час продуктивності. Хоча це не загальноприйняте ім’я для веб-розробки, воно поступово стає таким же популярним, як JavaScript і Python.

Мережеве програмування

Rust ідеально підходить для мережевого програмування завдяки функціям захисту пам’яті та паралелізму. Rust пропонує розробникам, які захоплюються мережевими програмами, найкраще як швидкість, так і безпеку. Мова оснащена бібліотекою програмного забезпечення Tokio, яка містить набір інструментів, які розробники можуть використовувати для створення безпечних, ефективних і масштабованих мережевих програм. Rust також можна використовувати для асинхронних мереж, розробки HTTP-клієнтів і серверів і розробки мережевих протоколів.

Data Science Backend

Іншим основним використанням мови програмування Rust є створення серверних систем для обробки даних. Завдяки безпеці та швидкості роботи Rust добре підходить для створення безпечних і швидких інструментів аналізу даних. Розробники, які впроваджують Rust для науки про дані, зможуть впроваджувати критичні для продуктивності алгоритми, будувати конвеєри обробки даних і розробляти веб-інструменти візуалізації даних із чудовими результатами.

Розробка гри

C# і C++ наразі є найпопулярнішими мовами програмування, які використовуються для ігор, але Rust повільно піднімається вгору завдяки швидкому виконанню та ефективності, що робить його хорошим пристосуванням для створення ігор за допомогою ігрових двигунів, таких як Piston і Amethyst Engine. Rust можна використовувати в розробці ігор декількома способами, як-от створення ігрових движків, впровадження ігрової логіки та крос-платформна розробка.

Системне програмування

Ця мова стала популярним вибором у розробці операційних систем завдяки вражаючому рівню безпеки пам’яті, і тому зацікавила кількох розробників. Системні програмісти, які вражені зворотною сумісністю мови та швидкістю виконання, використовують її для боротьби з кібератаками, які стають все більш масовими.

Іржа проти Солідність

Rust і Solidity є одними з найпопулярніших мов програмування смарт-контрактів у криптовалютному просторі та web3. Обидва вони корисні програмістам, які хочуть займатися розробкою смарт-контрактів.

Solidity — це об’єктно-орієнтована мова програмування високого рівня зі статичною типізацією, яка реалізує розумні контракти на платформі Ethereum. Мова здатна виявляти помилки, виявлені під час компіляції, що робить її надійною. Його створили Крістіан Райтвіснер і команда розробників Ethereum для смарт-контрактів на блокчейні Ethereum.

Rust і Solidity мають певну схожість, але основна відмінність полягає в тому, що Rust не обмежується лише криптоіндустрією, як Solidity. Це також викликає хвилю у фінансовому світі.

Подібність між іржею та твердістю

Порівнюючи ці дві популярні мови програмування, стає очевидним, що вони мають певні характеристики, але відрізняються на різних рівнях. Деякі з цих подібностей включають:

• Сумісність з кількома ланцюжками: Solidity створено спеціально для Ethereum; незважаючи на це, він також підтримує кілька бічних ланцюгів, блокчейни рівня 2, модульні блокчейни та платформи смарт-контрактів першого рівня, сумісні з віртуальною машиною Ethereum (EVM).
• Тьюринг-комплект: Тьюринг-комплектні мови — це тип мови, який може вирішити будь-яку обчислювальну проблему, незалежно від того, наскільки складною чи складною вона може бути. Ця функція робить обидві мови придатними для реалізації логіки смарт-контракту.

Відмінності між іржею та міцністю

Ці дві популярні мови програмування мають схожі якості, але не однакові; незважаючи на це, нижче наведено кілька речей, які відрізняють дві мови.

• Рівень мови: Solidity — це мова високого рівня, тобто вона дозволяє розробникам створювати програми набагато простішим і зручнішим способом. Solidity має високу абстракцію від деталей комп’ютера, що робить мову легшою для вивчення та використання. Rust, з іншого боку, є мовою низького рівня, яка є полярною протилежністю солідності. Мови низького рівня майже не абстрагуються від архітектури комп’ютера, що робить його структурно схожим на команди процесора.
• Парадигми програмування: Парадигми програмування стосуються технік і стилів, які застосовуються для вирішення обчислювальної проблеми. Підхід Solidity є об'єктно-орієнтованим. Це означає, що він реалізує об’єкти та пов’язані з ними процедури в контексті програмування для створення програмного забезпечення. З іншого боку, Rust є мультипарадигмальним, тобто він використовує різні парадигми для вирішення обчислювальних проблем. По суті, він може підтримувати підходи, які є об’єктно-орієнтованими, імперативними, функціональними та багатьма іншими.

Найкращі ресурси для вивчення мови програмування Rust

Якщо ви хочете глибоко зануритися в Rust, є кілька онлайн-спільнот і форумів, де ви можете спілкуватися та вчитися в інших розробників Rust. Щоб почати вивчати мову програмування Rust, ось кілька ресурсів, які допоможуть.

Офіційна документація Rust

Офіційні документи Rust пропонують три різні ресурси для вивчення мови Rust. Першим у списку є «Мова програмування Rust», також відома як «книга», яка дає повний огляд Rust, веде нових користувачів до кількох проектів, щоб допомогти їм повністю зрозуміти мову.

Другим ресурсом є курс Rustlings , який допомагає користувачам налаштувати ланцюжок інструментів Rust і знайомить їх з основами синтаксису Rust у практичному середовищі командного рядка. Нарешті, для користувачів, які віддають перевагу більш орієнтованому на код підходу, у документі є приклад Rust. Це банк зразків коду з різними практичними вправами, щоб допомогти користувачам отримати практичний досвід використання мови.

FreeCodeCamp

Курс FreeCodeCamp з мови програмування Rust є хорошим ресурсом для тих, хто хоче вивчити мову. Використовуючи Replit, ви повністю працюватимете в обраному вами браузері за допомогою інтерактивного середовища програмування. FrreCodeCamp також пропонує відеоверсію курсу на каналі YouTube.

Щоб ще більше покращити ваші навички роботи з Rust, цей курс допоможе користувачам створити два проекти: калькулятор командного рядка та інструмент, який об’єднує пікселі двох зображень.

Виховна

Курс Educative під назвою «Вивчіть Rust з нуля» пропонує користувачам більш практичний підхід до оволодіння мовою програмування. Він починається з базової програми «Hello world» і поступово вводить більш просунуті концепції, такі як масиви, рядки, вектори, переліки, структури, ознаки, узагальнення, функції та логіка. Пізніше він переходить до складних тем, таких як тривалість життя та керування пам’яттю.

Після того, як користувач пройде базовий і розширений матеріал, він матиме міцну основу в основах Rust і буде готовий братися за складніші концепції, що зробить його більш впевненим у розробці проектів Rust.

Висновок

Різні розробники використовують різні мови відповідно до проекту, який вони бажають створити, або на основі переваг. Незважаючи на це, Rust показав, що є надійною мовою, і продовжує розвиватися як блокчейн. У майбутньому ми побачимо, що мова буде використовуватися багатьма іншими способами та кількома іншими проектами.