Rust 简介

Rust 是什么？

Rust 是一门系统编程语言，用途和 C、C++ 差不多：操作系统、游戏引擎、浏览器、数据库，还有那些看重速度和控制力的命令行工具。

它的特别之处在于：你能得到底层语言的性能，却不用再踩那些经典的坑。在 C 里，一不小心就会读到已经释放的内存，或者引发数据竞争。而在 Rust 里，这样的代码通常连编译都过不了，编译器会在构建阶段就拦住你。

Rust 最早是 Graydon Hoare 的个人项目，后来他把它带到 Mozilla，获得了赞助。2015 年，Rust 发布了稳定的 1.0 版本。现在它由 Rust 基金会（Rust Foundation）（英文）和一个庞大的开源社区共同维护。

Rust 解决了什么问题

过去，你只能在两种取舍之间二选一：

底层语言（C、C++）：速度快、贴近硬件，但内存要你自己手动管理。一旦出错，就会导致崩溃和安全漏洞。
高级语言（Python、Java、Go）：安全又好写，但依赖垃圾回收器（garbage collector），会牺牲一些性能和可预测性。

Rust 的核心想法是第三条路：它用一套叫作所有权（ownership）的机制（本教程后面会讲），在编译时保证内存安全。没有垃圾回收器，也不用手动调用 free()，什么时候不再需要某块内存，由编译器来判断。

Rust 和其他语言比怎么样

下面大致列出了 Rust 和你可能熟悉的语言之间的位置关系：

语言	速度	内存安全	垃圾回收器
C / C++	快	手动管理，容易出错	无
Go	不错	安全	有
Python	较慢	安全	有
Rust	快	安全（编译时检查）	无

结论是：Rust 想同时做到 C 级别的速度和高级语言的安全。想看更详细的、配有真实代码的逐项对比，请看 Rust 与 C++、Go、Python 对比。

Rust 用在哪里

你很可能早就在用 Rust 写的软件了，只是自己不知道：

Firefox：渲染引擎的一部分是用 Rust 写的
Cloudflare 和 Discord：对性能要求很高的后端服务
Linux 内核：现在已经接收用 Rust 编写的驱动程序
命令行工具：像 ripgrep（英文）、bat、fd 这些又快又受欢迎的工具
WebAssembly：想在浏览器里运行接近原生速度的代码，Rust 是首选之一

先尝一口

现在还不用弄懂每个细节，只要感受一下它有多好读：

fn main() {
    let name = "Rustacean";
    println!("你好，{name}！");
}

输出：

你好，Rustacean！

▶ 动手试一试

“安全”在实际中是什么样子

“内存安全”听起来很抽象，我们来看一个具体的例子。假设你有一个包含 3 个分数的列表，却想取第 10 个，而它根本不存在。

在 C 里，这是允许的。程序会悄悄读取列表后面内存里碰巧存着的东西。你可能拿到一个随机数，可能程序崩溃，也可能留下安全漏洞，而且没有任何提示。

Rust 不会放过这种错误。只要编译器能看出问题，就会拒绝构建程序：

fn main() {
    let scores = [90, 85, 77];
    println!("{}", scores[9]);
}

error: this operation will panic at runtime
 --> src/main.rs:3:20
  |
3 |     println!("{}", scores[9]);
  |                    ^^^^^^^^^ index out of bounds: the length is 3 but the index is 9

这条错误信息的意思是：“这个操作在运行时会 panic：索引越界，长度是 3，索引却是 9。”

如果你不确定某个元素是否存在，Rust 也提供了一种礼貌的问法。.get() 会回答“在这儿”或者“这里什么都没有”（None），而不是塞给你一堆垃圾数据：

fn main() {
    let scores = [90, 85, 77];
    println!("第一个分数：{}", scores[0]);
    println!("第十个分数：{:?}", scores.get(9));
}

输出：

第一个分数：90
第十个分数：None

▶ 动手试一试

[...]、.get() 和 None 现在还不用管，后面的 Rust 数组和 Option 会好好讲。眼下只要记住一点：“读了不该读的内存”这一整类 bug，要么在程序运行前就被发现，要么在运行时被安全地处理掉。

Rust 难学吗？

说实话，头一两周可能会让人有点抓狂。所有权和借用（borrowing）这些概念确实是全新的，你觉得没问题的代码，编译器也可能直接拒绝。刚开始觉得别扭很正常，这种磕磕绊绊其实是编译器在教你写更安全的代码，而且大多数人开窍得比自己预想的快。

这份教程就是为了把这条学习曲线变得平缓：小步前进，真实的例子，每段代码都有 动手试一试 按钮。

练习

1. 跟自己打个招呼

修改“先尝一口”里的程序，让它用名字和你打招呼，再加一行输出 欢迎来到 Rust！。提示：每个 println! 打印一行，所以你需要两个。

查看答案

fn main() {
    let name = "小明";
    println!("你好，{name}！");
    println!("欢迎来到 Rust！");
}

输出：

你好，小明！
欢迎来到 Rust！

▶ 动手试一试

2. 关于 Rust 的一个小知识

把单词 Rust 和年份 2015 分别存到两个名字里，然后用它们打印出这句话：Rust 1.0 于 2015 年发布。提示：同一个 println! 里可以放不止一个 {name}。

查看答案

fn main() {
    let language = "Rust";
    let year = 2015;
    println!("{language} 1.0 于 {year} 年发布。");
}

输出：

Rust 1.0 于 2015 年发布。

▶ 动手试一试

总结

Rust 是一门又快又安全的系统编程语言：拥有 C 级别的速度，却没有垃圾回收器。
它通过所有权在编译时防止内存 bug。
浏览器、操作系统内核、云服务、命令行工具和 WebAssembly 都在用它。
学习曲线确实存在，但不长，而且编译器站在你这边。

下一步：在自己的电脑上安装 Rust，运行你的第一个程序。

小测验

1. Rust 不用垃圾回收器，是怎样做到内存安全的？

2. 根据对比表，Rust 和 Go 有什么共同点？

3. Rust 开发者怎么称呼自己？

得分: 0 / 3

Rust 简介

Rust 是什么？

Rust 解决了什么问题

Rust 和其他语言比怎么样

Rust 用在哪里

先尝一口

“安全”在实际中是什么样子

Rust 难学吗？

练习

1. 跟自己打个招呼

2. 关于 Rust 的一个小知识

总结

小测验

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