一位 JavaScript 鐵桿粉眼中的 Rust！

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作者 | Harvard

譯者 | 彎月    責編 | 歐陽姝黎

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

以下為譯文：

我使用 Rust 編寫了一些小工具，而且覺得很有樂趣。我的日常工作需要大量使用 JavaScript，而 Rust 給我一種非常熟悉的感覺，因此我決定嘗試一下Rust。但與此同時，使用 Rust 完成真正有意義的工作需要重新思考程式碼的結構和合理性。編譯器是最公正無私的，然而反覆修改程式碼，直到最終通過編譯也是一種樂趣。

在這篇文章中，我將分享我在 Rust 之旅中的一些想法，以及作為 JavaScript 鐵桿粉，我對 Rust 的看法。

好訊息

現代 Rust“看起來”與現代 JavaScript 非常相似。你可以使用 let 宣告變數，而且函式看上去也很相似，由於 TypeScript 的流行，我對 Rust 的型別也不陌生，還有 async/await，總的來說，我對 Rust 有一種莫名的熟悉感。

壞訊息

問題的核心不是語法，而是 Rust 對程式內部結構的推理方式。高階語言中包含大量抽象，因此你不必擔心計算機的工作方式。這非常合情合理，如果你的目標是開車趕到辦公室，那麼只需要知道如何駕駛汽車，而不必搞懂內燃機的內部結構。相比之下，在低階語言中，你會得到螺栓和螺絲釘，為了開車去超市，你必須成為一名汽車修理工。

每種方法都有各自的優缺點，因此，它們的主要問題領域也不同。而 Rust 的目標是中間地帶。你既可以使用 Rust 訪問基礎設施，也可以使用清晰易懂的高階抽象。但是，開發人員勢必會為此付出代價：你必須學習一種新的程式推理方式。

記憶體管理

計算機程式依賴記憶體中的讀寫。記憶體讀寫是不可避免的，就像巧婦難為無米之炊。做飯的時候，我們必須將食材都買回來，然後洗乾淨切好，再按照正確的順序將它們放入鍋中，吃完飯後還需要收拾廚房裡的爛攤子。

而高階語言提供了垃圾收集器，就像我們的父母，他們會耐心地幫你打掃衛生，而你則無需弄髒雙手。然而，Rust 的記憶體管理是：“嗯……真正的廚師會清理自己的垃圾”。這也並非全無道理，因為垃圾收集器本身就有很深奧的問題，而且會帶來意料之外的結果。但與此同時，Rust 借鑑了其他語言的過往經驗，並強制程式設計師管理好記憶體。

作用域

在 Rust 中，變數只能在某個作用域內使用。如果這個作用域不再有效，則這塊記憶體就會返回給系統。編譯器會向在程式碼中注入一段程式碼來確保這一點。這在 Rust 中是鐵一樣的定律。

下面，我們來看一個示例。

這段程式碼有兩個作用域。一個外層作用域來自 main，還有一個內層作用域。Rust 的所有權如下：

1. main 擁有 a 和 b；

2. a 想要使用內層作用域，所以 main 將 a 的所有權轉移到內層；

3. 內層作用域處理a，然後完成；

4. Rust的隱藏程式碼丟棄 a 的作用域；

5. main 處理 b，然後完成；

6. Rust 丟棄 b 的作用域。

請注意，所有權都會還給系統，而不是作用域的起源。a 的所有權不會返回給main 作用域。

等一等，這種做法聽起來很危險。如果遇到如下程式碼，該怎麼辦？

在這段程式碼中，main 作用域想再次使用 a，但是我們說當內層作用域結束時，Rust 已經刪除了 a。

程式執行到這裡的時候，不會崩潰嗎？

沒錯，程式會崩潰。

編譯器

Rust 編譯器會徹查一切，並評估程式是否可以安全執行。只有通過所有的檢查，它才會生成可執行檔案。

在上面這個例子中，編譯器拒絕提供二進位制檔案。

程式設計師的職責是瞭解 Rust 的法則，並遵守這些法則。包括這門語言所有的細節，所有的怪癖，所有的假設。否則，Rust 編譯器就會衝我們大吼大叫。另一方面，Rust 團隊一直在努力通過建立大量語法糖和清晰的錯誤訊息，幫助我們理解錯誤。而且，Rust 還有非常完善的文件和一個偉大的社群。

Rust的角色扮演遊戲

在 Rust 大陸中，變數是玩家。玩家必須屬於某個職業：法師、牧師、結構體。此外，每個玩家可能擁有不同的裝備。當然，你可以擁有兩個牧師，一個拿著權杖，一個拿著魔杖。

還記得上述程式碼中的dbg!()嗎？這是一個巨集，相當於 JavaScript 的 console.log。下面，我們來建立一個有型別的變數，並輸出日誌。

我們建立了一個 struct，本質上是一個型別。然後我們又建立了一個該型別的物件。最後，我們輸出該物件。

以上，Noob 型別的 player 連除錯資訊都沒有……

關鍵在於，我們手動建立的變數都是從 1 級開始的，沒有裝備。這裡需要裝備（用 Rust的術語說，就是 traits）。

我們來修改一下。

這一次可以了。唯一的不同就在於開頭的第一行。我們為 Noob 配備了 Debug 特性。現在，我們的player就有資格輸出日誌了。巨大的進步！

Rust 擁有大量的裝備，比其他語言更普遍。而且，你還可以自己設計並打造新裝備。

有些 trait 可以由編譯器為我們自動生成。而有些則需要自己實現。你想給你的法師打造一個盔甲？沒問題，當然可以，但是你必須提供實際的程式碼。

trait 在 Rust 的結構中根深蒂固。我們再來看一看上述那個報錯的例子。仔細閱讀錯誤訊息，我們會注意到，編譯器向我們解釋，必須“移動”變數的所有權，因為字串沒有實現 trait：Copy。

Copy trait 意味著你可以獲取一段記憶體，然後 memcpy 到其他地方，直接對位元組進行操作。

那麼，既然字串沒有 Copy trait，我們可不可以要求編譯器提供一個？抱歉，不行。Copy 的級別太低，字串無法安全地使用這個trait。編譯器知道這一點，所以不提供。當然，如果故事就此結束，Rust 就不會成為一門非常實用的語言了。實際上，字串有一個更明確的 trait，可以完成相同的工作：Clone。而字串也具有 Clone  trait，因此我們只能用 Clone 來代替 Copy。

我們來稍微調整一下程式碼，像下面這樣：

在這段程式碼中，編譯器看到我們想在內層作用域中使用a，而且它看到我們可以使用 clone 來完成操作。所以，

1. a 的所有權歸 main；

2. a.clone 在建立後，被借用到內層作用域；

3. 內層作用域執行操作，然後完成；

4. Rust 丟棄 a.clone 的作用域；

5. main 可以使用 a，因為 a 的所有權始終歸它所有。

當然，這不是唯一解決這個問題的方法，但我們可以通過這個例子初步探索一下所有權和trait。

總結

文字介紹的內容對於 Rust 學習來說，不過是冰山一角。根據我的個人經歷，Rust 的學習曲線很陡峭，但整個學習過程很有趣，而且物有所值！我會繼續努力學習下去！

原文連結：

http://blogs.harvard.edu/kapolos/rust-from-a-javascript-perspective/

宣告：本文由CSDN翻譯，轉載請註明來源。

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