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【Rust獨學(xué)】 。イントロ

Dec 30, 2024 pm 03:04 PM

[Rust Self-Study] . Intro

1.0.1 序文

このプロジェクト (コードとメモの両方) は、Rust を獨學(xué)で學(xué)ぶ過程で文書化されました。不正確な記載や不明瞭な表現(xiàn)があるかもしれませんが、ご了承ください。そこから恩恵を受けることができれば、なおさらです。

1.0.2 Rustを使用する理由

  • Rust は信頼性が高く効率的です。

  • Rust は C と C を同等のパフォーマンスより高い安全性で置き換えることができ、 C や C のようなエラーをチェックするために頻繁に再コンパイルする必要はありません。主な利點は次のとおりです:

    • メモリの安全性 (null ポインターの逆參照、ダングリング ポインター、データ競合を防止します)。
    • スレッド セーフ (マルチスレッド コードが実行前に安全であることを確認(rèn)します)。
    • 未定義の動作 (範(fàn)囲外の配列、初期化されていない変數(shù)、解放されたメモリへのアクセスなど) を回避します。
  • Rust は、現(xiàn)代言語機能 (ジェネリック、トレイト、パターンマッチングなど) を提供します。

  • Rust は最新のツールチェーンを提供します。 Rust の Cargo は、Python の pip と同様の原理を共有しています。 C/C の面倒な依存関係構(gòu)成とは異なり、Cargo は C/C レベルのパフォーマンスを維持しながら、Python に似たユーザーフレンドリーな依存関係管理エクスペリエンスを提供します。

1.0.3 該當(dāng)するシナリオ

  • パフォーマンスが必要な場合: Rust は C と同じくらい正確にメモリを制御できます (アンセーフを使用) と同時に、最新の利便性 (所有権システムやパターン マッチングなど) も提供します。一方、Python は開発者の効率を優(yōu)先しますが、パフォーマンスは犠牲になります。

  • メモリの安全性が重要な場合: Rust のコンパイル時の靜的チェックにより、強力なメモリの安全性が確保され、オペレーティング システム、組み込みシステム、ネットワーク サーバーなどのエラー防止が必要なシナリオに非常に適しています。 .

  • マルチコア プロセッサの効率的な使用が必要な場合: Rust は、安全性を犠牲にすることなく効率的な同時実行性とマルチコア プログラミングをネイティブにサポートしているため、高スループットと同時タスクを必要とするシナリオで特に有利です (例: Web サーバー、分散システム、リアルタイム コンピューティング)。

Rust は次の分野で優(yōu)れています:

  • ウェブサービス
  • WebAssembly (Rust と C/C は、パフォーマンスの點で C# や Java を大幅に上回ります)
  • コマンドラインツール
  • ネットワークプログラミング
  • 組み込みデバイス
  • システムプログラミング

1.0.4 他の言語との比較

Category Language Features
Machine Code Binary Closest to hardware, executed directly by CPU.
Assembly Assembly Uses mnemonics to replace machine code, e.g., MOV AX, BX.
Low-level C, C Close to hardware, provides limited abstraction.
Mid-level Rust, Go Performance similar to low-level languages with higher abstraction.
High-level Python, Java Higher-level abstraction, easier to read and use.

高レベル言語と低レベル言語は厳密に対立するものではなく、連続的なスペクトル上に存在します。

  • 下位レベル言語では、ハードウェアをより細(xì)かく制御できますが、より複雑なコーディングが必要となり、開発効率が低くなります。

  • 高レベル言語は、より高度な抽象化と自動化を提供しますが、実行時のオーバーヘッドが発生し、きめ細(xì)かいハードウェア制御が失われる可能性があります。

Rust の利點:

  • 高性能
  • 強力な安全保証
  • 同時実行性の優(yōu)れたサポート

中間レベル言語としての Rust の地位には、次の利點があります。

  • C/C : パフォーマンスは優(yōu)れていますが、安全性に欠けています。 Rust は同等の性能で安全性を確保します。

  • Java/C#: メモリの安全性を確保し (ガベージ コレクションを使用)、多數(shù)の機能を提供しますが、パフォーマンスは劣ります。 Rust は、優(yōu)れたパフォーマンスで同様の安全レベルを?qū)g現(xiàn)します。

1.0.5 Rustの歴史

Rust は Mozilla による研究プロジェクトとして誕生し、その応用例としては Firefox ブラウザが注目に値します。

Mozilla は、Rust を使用して Servo 実験的ブラウザ エンジンを開発しました (2012 年に開始、最初のプレビューは 2016 年にリリースされました)。 Servo のアーキテクチャは完全に並列化されています。殘念ながら、2020 年 8 月に Mozilla は Servo 開発チームの大部分を解雇しました。 2020 年 11 月 17 日より、Servo は Linux Foundation に移管されました。 Servo の機能の一部はすでに Firefox に統(tǒng)合されています。

Firefox の Quantum バージョンには、Servo の CSS レンダリング エンジンが組み込まれています。 Rust により、Firefox のパフォーマンスが大幅に向上しました。

1.0.6 Rustユーザーとケーススタディ

  • Google: Fuschia オペレーティング システム。Rust がコードベースの 30% を構(gòu)成します。

  • Amazon: ベアメタルまたは仮想マシン上でコンテナを直接実行するために設(shè)計された Linux ベースのオペレーティング システム。

  • System76: 次世代のセキュア オペレーティング システム Redox を完全に Rust で開発しました。

  • スタンフォード大學(xué)とミシガン大學(xué): Google の暗號化製品で使用される組み込みリアルタイム オペレーティング システム。

  • Microsoft: Rust を使用して Windows の特定の低レベル コンポーネントを書き直しました。

  • Microsoft: WinRT/Rust プロジェクト。

以上が【Rust獨學(xué)】 。イントロの詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。

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c c Jul 15, 2025 am 01:30 AM

STD :: Chronoは、現(xiàn)在の時間の取得、実行時間の測定、操作時點と期間の測定、分析時間のフォーマットなど、時間の処理にCで使用されます。 1。STD:: Chrono :: System_Clock :: now()を使用して、現(xiàn)在の時間を取得します。 2。STD:: CHRONO :: STEADY_CLOCKを使用して実行時間を測定して単調(diào)さを確保し、DurateR_CASTを通じてミリ秒、秒、その他のユニットに変換します。 3。時點(Time_Point)と期間(期間)は相互運用可能ですが、ユニットの互換性と時計エポック(エポック)に注意を払う必要があります

Cでスタックトレースを取得する方法は? Cでスタックトレースを取得する方法は? Jul 07, 2025 am 01:41 AM

主にCでスタックトレースを取得するための次の方法があります。1。LinuxプラットフォームでBackTraceおよびBackTrace_Symbols関數(shù)を使用します。コールスタックと印刷記號情報を取得することを含めることにより、コンパイル時に-RDYNAMICパラメーターを追加する必要があります。 2。WindowsプラットフォームでCaptureStackBackTrace関數(shù)を使用すると、dbghelp.libをリンクし、PDBファイルに依存して関數(shù)名を解析する必要があります。 3. Google BreakPadやBoost.StackTraceなどのサードパーティライブラリを使用して、スタックキャプチャ操作をクロスプラットフォームして簡素化します。 4.例外処理では、上記の方法を組み合わせて、キャッチブロックにスタック情報を自動的に出力します

cのポッド(平易な古いデータ)タイプとは何ですか? cのポッド(平易な古いデータ)タイプとは何ですか? Jul 12, 2025 am 02:15 AM

Cでは、POD(PlainOldData)タイプは、単純な構(gòu)造を持つタイプを指し、C言語データ処理と互換性があります。 2つの條件を満たす必要があります。MEMCPYでコピーできる通常のコピーセマンティクスがあります。標(biāo)準(zhǔn)のレイアウトがあり、メモリ構(gòu)造は予測可能です。特定の要件には、すべての非靜的メンバーが公開されており、ユーザー定義のコンストラクターまたはデストラクタがなく、仮想関數(shù)や基本クラスがなく、すべての非靜的メンバー自體がポッドです。たとえば、structpoint {intx; inty;}はpodです。その用途には、バイナリI/O、Cの相互運用性、パフォーマンスの最適化などが含まれます。タイプがstd :: is_podを介してポッドであるかどうかを確認(rèn)できますが、c 11の後にstd :: is_triviaを使用することをお勧めします。

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CでPythonコードを呼び出すには、最初にインタープリターを初期化する必要があります。次に、文字列、ファイルを?qū)g行するか、特定の関數(shù)を呼び出すことでインタラクションを?qū)g現(xiàn)できます。 1。py_initialize()でインタープリターを初期化し、py_finalize()で閉じます。 2。pyrun_simplefileを使用して文字列コードまたはpyrun_simplefileを?qū)g行します。 3. pyimport_importmoduleを介してモジュールをインポートし、pyobject_getattringを介して関數(shù)を取得し、py_buildvalueのパラメーターを構(gòu)築し、関數(shù)を呼び出し、プロセスリターンを呼び出します

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Cには、関數(shù)をパラメーターとして渡す3つの主な方法があります。関數(shù)ポインター、STD ::関數(shù)式とラムダ式、およびテンプレートジェネリックを使用しています。 1。関數(shù)ポインターは最も基本的な方法であり、単純なシナリオまたはCインターフェイスに適していますが、読みやすさが低いです。 2。STD:: LAMBDA式と組み合わせた関數(shù)は、現(xiàn)代のCで推奨される方法であり、さまざまな呼び出し可能なオブジェクトをサポートし、タイプセーフです。 3.テンプレートジェネリックメソッドは、最も柔軟で、ライブラリコードまたは一般的なロジックに適していますが、コンピレーション時間とコードボリュームを増やす可能性があります。コンテキストをキャプチャするラムダは、std :: functionまたはテンプレートを介して渡す必要があり、関數(shù)ポインターに直接変換することはできません。

Cのヌルポインターとは何ですか? Cのヌルポインターとは何ですか? Jul 09, 2025 am 02:38 AM

anullpointerincは、aspocialvalueIndicationating notpointtopointtonyvalidmemorylocation、および炎癥を起こしたことをsusedafelymanageandcheckpointerseforeferencing.1.beforec 11,0orullwasuse、butnownullptrispreredandtypeTy.2

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std :: moveは実際には何も移動せず、オブジェクトをrvalueリファレンスに変換するだけで、オブジェクトを移動操作に使用できることをコンパイラに伝えます。たとえば、文字列の割り當(dāng)ての場合、クラスが移動セマンティクスをサポートする場合、ターゲットオブジェクトはコピーせずにソースオブジェクトリソースを引き継ぐことができます。ローカルオブジェクトの返卻、コンテナの挿入、所有権の交換など、リソースを転送し、パフォーマンスに敏感なリソースを譲渡する必要があるシナリオで使用する必要があります。ただし、動く構(gòu)造なしでコピーに退化するため、亂用するべきではなく、元のオブジェクトステータスは動き後に指定されていません。オブジェクトを通過または返すときに適切に使用すると不要なコピーを回避できますが、関數(shù)がローカル変數(shù)を返す場合、RVO最適化が既に発生する可能性があるため、STD ::移動を追加すると最適化に影響を與える可能性があります。エラーが発生しやすいことには、まだ使用する必要があるオブジェクトの誤用、不必要な動き、および動機付け不可能なタイプが含まれます

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