Личный проект (2006–2010)

Технология из прошлого, которая призвана спасти будущее от самого себя



— Грэйдон Хор (Graydon Hoare), разработчик Rust

fn main() { log "hello, world"; } fn max(int x, int y) -> int { if (x > y) { ret x; } else { ret y; } }

fn main() { println!("Hello, world!"); }

obj swap[T](tup(T,T) pair) -> tup(T,T) { ret tup(pair._1, pair._0); } fn main() { auto str_pair = tup("hi", "there"); auto int_pair = tup(10, 12); str_pair = swap[str](str_pair); int_pair = swap[int](int_pair); }

Переход к Mozilla (2010–2012)

Я не считаю, что у языка должны быть какие-то главные особенности.



Он должен состоять из набора понятных и надежных модулей, которые хорошо «работают» в комбинации друг с другом



— Грэйдон Хор (Graydon Hoare), разработчик Rust

Годы typesystem (2012–2014)

Наша целевая аудитория — «разочарованные разработчики C++»



— Грэйдон Хор (Graydon Hoare), разработчик Rust



Box (уникальный указатель)

& (заимствованный указатель, который назвали «ссылкой»)

Релиз (2015)

Мы не знаем наверняка, что из этого получится



— Грэйдон Хор (Graydon Hoare), разработчик Rust



Переход в продакшн (май 2016)

Если язык хорош лишь в чем-то одном, то это — провал



— Грэйдон Хор (Graydon Hoare), разработчик Rust



28 февраля в Москве мы проведем Rust-митап с разработчиками Exonum, Bitfury Group и Parity Technologies. Будем обсуждать создание смарт-контрактов с помощью Rust & WebAssembly. Кроме доклада будет и практическая часть по созданию WASM-контрактов на Exonum. Подробнее об эвенте тут.

1 марта мы проведем открытый воркшоп, на котором покажем, как можно перевести на WASM не только смарт-контакты, но и клиентскую часть Exonum-блокчейна. Подробности встречи можно узнать по ссылке.

Rust — это язык системного программирования, создатели которого уделили внимание трем вещам : параллелизму, скорости и безопасности. И хотя Rust считается молодым языком программирования — его первая стабильная версия вышла в 2015 году — он разрабатывается уже более десяти лет.Сегодня мы бы хотели заглянуть в прошлое и рассказать историю языка Rust, показать, как изменились его функции и возможности за время разработки и привести конкретные примеры внедрения этого ЯП на практике.Это одна из цитат Грэйдона Хора, которую озвучил Стив Клабник (Steve Klabnik) из команды разработчиков проекта Rust во время своей презентации на конференции ACM в 2016 году (слайды к презентации вы можете найти по ссылке , а для того, чтобы перемещаться между слайдами, используйте стрелки на клавиатуре). Эти слова хорошо отражают тот факт, что Rust — не революционный язык, имеющий передовые функции. Он просто включает в себя множество рабочих методов из «старых» языков (в том числе C++), повышая их безопасность.Грэйдон Хор начал разработку Rust в 2006 году – в то время он был сотрудником Mozilla и занимался проектом в свободное от работы время. По словам Грэйдона, язык получил название в честь грибов семейства ржавчинные , поскольку те являются «распределёнными организмами», не имеющими «единой точки отказа», и обладают исключительной живучестью. Такие грибы имеют пять стадий жизненного цикла и быстро прорастают. Хор решил, что это хорошая аналогия для ЯП, сфокусированного на безопасности и скорости работы.Занимаясь языком, Грэйдон установил определенные правила. Он отмечал , что в первую очередь необходимо уделять внимание семантике языка, а работа над синтаксисом — это последнее дело. Поэтому в ранней реализации Rust ключевые слова были не длиннее пяти символов — язык был «кратким» и использовал такие операторы, как log, ret и fn.Например, первый код на Rust, который увидел свет, выглядел так:Как отмечает Стив Клабник, со временем это ограничение было снято: часть ключевых слов «удлинили», например, ret превратился в return, а часть заменили совсем. Для сравнения, в современной реализации языка вывод строки «Привет, мир!» выглядит так:Также за время эволюции часть концепций и ключевых слов языка была убрана. Когда над языком работал Грэйдон, Rust был объектно-ориентированным и использовал оператор obj для описания объектов. Сейчас как таковое ООП языком не поддерживается, но Rust дает возможность реализовать многие его понятия с помощью абстракций.Rust также работал с функциями параметрического полиморфизма . Концепции обобщенного программирования в языке сохранились и сейчас (оформление кода вы можете найти в этом документе ), однако десять лет назад для обозначения типа параметров использовались квадратные скобки:Самостоятельно над Rust Грэйдон работал на протяжении четырех лет. За это время ему удалось воплотить в жизнь примерно 90% задуманных функций (часть из которых имела довольно грубую реализацию). Среда для выполнения кода была завершена на 70%. Всего за это время Хор написал 38 тыс. строк кода для компилятора на OCaml По прошествии четырех лет, Грэйдон решил показать свой прототип менеджеру в Mozilla. В компании проявили интерес к проекту, поскольку искали инструмент для перестройки стека браузера на более простых технологиях, чем C++. Поэтому в компании создали команду (во главе с Грэйдоном) для работы над Rust, который стал основой браузерного движка Servo Тогда движок Mozilla не мог полноценно работать с мультиядерными системами, поскольку имел однопоточные схемы обработки контента. Например, однопоточными были функции формирования содержимого окна и запуска JavaScript. Rust позволил разделить код рендеринга на мини-задачи, выполняемые параллельно и экономящие ресурсы центрального процессора.Кроме ускорения работы за счет распараллеливания операций, Rust позволил повысить защищенность браузера. На тот момент Firefox был реализован на C++ и содержал 4,5 млн строк кода. C++ — это «точный» язык программирования, требующий повышенного внимания к деталям, поэтому ошибки программистов могли приводить к возникновению серьезных уязвимостей. Задачей Rust стало снижение влияния человеческого фактора с помощью компилятора.В 2010 году разработчики языка сменили используемый до этого компилятор OCaml на компилятор, написанный на Rust. В 2011 году Грэйдон опубликовал сообщение о том, что компилятор сумел успешно «собрать» сам себя, а в 2012 команда Rust объявила о релизе альфа-версии компилятора — его документация была не полной, а скорость создания билда оказалась далека от идеальной, однако он уже поддерживал большинство функций языка и кросс-компиляцию.В этот момент Грэйдон отошел от работы над Rust и переключился на другие проекты. Как рассказывает Стив Клабник, после этого система управления стала более «распределенной». Была сформирована федеративная структура, в которой за изменения, вносимые в разные части проекта, отвечала отдельная группа разработчиков.Команда продолжила расти, и в ней стали появляться люди, разбирающиеся в сложных системах типов. Поэтому началось активное развитие typesystem, и все больше аспектов языка выносились в библиотеки.Например, на ранних этапах Rust был реализован «сборщик мусора» (GC — Garbage Collector), который Грэйдон внедрил для повышения защищенности памяти. Однако потом разработчики пришли к выводу, что они могут обеспечить тот же уровень надежности с помощью системы типов, и от GC отказались.Это решение также сказалось на системе указателей, используемой в Rust. До удаления «сборщика мусора» в языке было три основных указателя:После удаления GC система указателей претерпела изменения и приняла такой вид:На этом этапе разработки языка программирования также было сделано множество улучшений, не связанных с typesystem. Например, велась работа над менеджером пакетов Cargo и онлайн-репозиторием Crates.io. Разработчики добавили возможность кастомизации настроек компилятора, что упростило переход на Rust с других языков. «Новичкам» не приходилось выяснять, для чего нужен тот или иной флаг при компиляции. Кстати, команды для менеджера пакетов Cargo вы также можете найти в презентации Стива Клабника.Период с 2012 по 2014 год — это время, когда сообщество Rust начало обретать форму. В нем образовалось три больших «лагеря»: пользователи C++, пользователи скриптовых языков и функциональные программисты. Их экспертиза повлияла на язык — постепенно он стал сочетать в себе парадигмы функционального и процедурного программирования.В марте 2014 года также был сформирован RFC-процесс , который использовался для представления значимых изменений в языке. Решение строилось по образу и подобию Python PEP, и сейчас в нем сделано 3 тыс. коммитов. Причем в RFC попадает любое изменение, даже вносимое разработчиками. По правилам команды Rust, никто не может вносить крупные изменения, не обсудив решение с сообществом.В начале 2015 года была выпущена версия Rust 1.0 Alpha. В ней стабилизировали ядро языка, развили систему макросов, и, наконец, закрепили за целочисленными типами int и uint названия isize и usize. В начале второго квартала того же года Rust 1.0 перешел в бету — к этому моменту репозиторий crates.io имел 1700 крэйтов ( структурная единица компиляции ), а количество скачиваний из репозитория превысило один миллион.В мае 2015 года состоялся официальный релиз — Rust 1.0 . Это ознаменовало начало стабильности. С этого момента все вносимые изменения должны были иметь обратную совместимость, что позволило использовать Rust в реальных проектах. Он начал находить применение в таких сферах, как game dev, веб-разработка и разработка операционных систем.В 2015 году площадка StackOverflow провела опрос среди разработчиков, в котором их попросили отметить, с какими языками программирования они работали и с какими хотели бы познакомиться. Тогда Rust занял третью строчку рейтинга. Однако годом позднее он переместился на первое место — 79% пользователей изъявили желание продолжить работу с ним.Один из резидентов Hacker News назвал главными достоинствами языка прозрачность и простоту документации. Другие пользователи также отмечали открытость и доброжелательность Rust-сообщества, которое всегда готово помочь с изучением особенностей ЯП.При этом многие разработчики решают продолжить работу с этим языком из-за его механизмов безопасности. Как сказал один из пользователей Reddit: «Программирование на Rust — это как паркур со страховкой и в защите; иногда это выглядит странно, но вы можете делать многие трюки, не боясь сломать себе что-нибудь».С момента релиза стабильной версии Rust начался период его полноценного использования в продакшн. Одной из первых компаний, которые применили Rust в своем проекте, стала Mozilla. Часть «внутренностей» Firefox 45 для Linux были переписаны на Rust, а начиная с версии Firefox 47, Rust-код присутствует и в версии для Windows. Их Project Quantum , анонсированный в октябре 2016 года, также имеет в своем составе компоненты Servo.Rust используется и в Dropbox — на этом ЯП написано ядро их продукта. Компания Dropbox создала свое новое облачное хранилище Magic Pocket, в которое перенесла информацию с Amazon S3. Изначально оно было реализовано на языке Go, но при больших нагрузках проблемой становилось высокое потребление памяти и низкая предсказуемость поведения кода на Go. Для решения этих проблем был частично задействован Rust.В прошлом году использовать Rust для обработки пакетов JavaScript начали в npm. Rust помог исключить задержки в системе, работающей с 350 миллионами пакетов в день. Специалист службы поддержки npm Эшли Уильямс (Ashley Williams) рассказывала об опыте использования Rust на конференции RustFest в Украине. Видео вы найдете по ссылке Rust также используем и мы в компании Bitfury. На этом языке программирования реализован наш фреймворк для создания блокчейнов Exonum . Впервые мы представили платформу на конференции RustFest 2017, где показали её возможности и провели воркшоп, на котором продемонстрировали работу сервиса по созданию криптовалют (краткое руководство о том, как создать криптовалюту на Exonum вы можете найти здесь ).Реализация на Rust оказалась кстати при работе со смарт-контрактами. Благодаря этому умные контракты Exonum имеют большую производительность, чем контракты Ethereum (или Fabric). Код платформы полностью открыт и лежит в репозитории проекта на GitHub Rust также находит применение в сфере информационной безопасности. Такие проекты как Tor уже переносят часть кода на Rust.В целом, сегодня Rust в своих продуктах используют 105 компаний. Полный их список (в котором также отмечена и Bitfury Group) можно найти на странице Friends of Rust на официальном сайте. И количество компаний, создающих программные продукты на Rust, постоянно увеличивается, чему разработчики языка очень рады