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北大青鸟设计培训：C语言编程技术的优势和劣势？
随着互联网编程技术的不断发展，现在大多数的软件开发都是通过编程语言来实现的，今天我们就一起来了解一下C语言编程开发技术都有哪些优势和劣势。
C语言的一些好的体验一次通过阅读POV-Ray源代码学会如何在C语言中实现面向对象编程。
通过阅读GTK+源代码了解C语言代码的清晰、干净和可维护性。
通过阅读SIOD和Guile的源代码，知道如何使用C语言实现Scheme解析器。
使用C语言写出GNOMEEye的初始版本，并对MicroTile渲染进行调优。
C语言的一些不好的体验在Evolution团队时，很多东西老是崩溃。
那个时候还没有Valgrind，为了得到Purify这个软件，需要购买一台Solaris机器。
调试gnome-vfs线程死锁问题。
调试Mesa，却无果。
接手Nautilus-share的初始版本，却发现代码里面居然没有使用free()。
想要重构代码，却不知道该如何管理好内存。
想要打包代码，却发现到处是全局变量，而且没有静态函数。
但不管怎样，还是来说说那些Rust里有但C语言里没有的东西吧。
自动资源管理Rust从C++那里借鉴了一些想法，如RAII(ResourceAcquisitionIsInitialization，资源获取即初始化)和智能指针，并加入了值的单一所有权原则，还提供了自动化的决策性资源管理机制。
自动化：不需要手动调用free()。
内存使用完后会自动释放，文件使用完后会自动关闭，互斥锁在作用域之外会自动释放。
如果要封装外部资源，基本上只要实现Drop这个trait就可以了。
封装过的资源就像是编程语言的一部分，因为你不需要去管理它的生命周期。
决策性：资源被创建(内存分配、初始化、打开文件等)，然后在作用域之外被销毁。
根本不存在垃圾收集这回事：代码执行完就都结束了。
程序数据的生命周期看起来就像是函数调用树。
如果在写代码时老是忘记调用这些方法(free/close/destroy)，或者发现以前写的代码已经忘记调用，甚至错误地调用，那么以后我再也不想使用这些方法了。
泛型Vec真的就是元素T的vector，而不只是对象指针的数组。
在经过编译之后，它只能用来存放类型T的对象。
在C语言里需要些很多代码才能实现类似的功能，所以我不想再这么干了。
trait不只是interfaceRust并不是一门类似那样的面向对象编程语言，它有trait，看起来就像是里的interface——可以用来实现动态绑定。
如果一个对象实现了Drawable，那么就可以肯定该对象带有draw()方法。
不过不管怎样，trait的威力可不止这些。
依赖管理以前实现依赖管理需要：手动调用或通过自动化工具宏来调用g-config。
指定头文件和库文件路径。
基本上需要人为确保安装了正确版本的库文件。
而在Rust里，只需要编写一个Cargo.toml文件，然后在文件里指明依赖库的版本。
这些依赖库会被自动下载下来，或者从某个指定的地方获取。
测试C语言的单元测试非常困难，原因如下：内部函数通常都是静态的。
也就是说，它们无法被外部文件调用。
测试程序需要使用#include指令把源文件包含进来，或者使用#ifdefs在测试过程中移除这些静态函数。
需要编写Makefile文件将测试程序链接到其中的部分依赖库或部分代码。
需要使用测试框架，并把测试用例注册到框架上，还要学会如何使用这些框架。
卫生宏(HygienicMacro)Rust的卫生宏避免了C语言宏可能存在的问题，比如宏中的一些东西会掩盖掉代码里的标识符。
Rust并不要求宏中所有的符号都必须使用括号，比如max(5+3,4)。
没有自动转型在C语言里，杭州北大青鸟发现很多bug都是因为在无意中将int转成short或char而导致，而在Rust里就不会出现这种情况，因为它要求显示转型。
不会出现整型溢出这个就不用再多作解释了。
rust是前端还是后端
后端。
Rust是一款高级通用语言，而且属于少有的一款兼顾开发和执行效率的编程语言。Rust结合了脚本语言的语法结构和C语言编译执行效率，并且具有类似垃圾回收和数据类型及所有权系统等功能，所以可靠性和高性能运行都属于Rust的特色。
虽然是一个非常年轻的编程语言，但是Rust可以算是最近几年最流行的编程语言。5月发布的Stack Overflow 2020开发者调查中，Rust被86.1%开发者选择为“最喜欢”的编程语言，比第二名TypeScript高出近20%。
虽然Rust并不是一个专属的网络应用开发语言，但是作为一个以安全著称的编辑语言，实际上是非常适合网络开发的。而且因为是编译型语言，编译器也能在过程中就安全稳定的问题作出提醒，作为后端网络开发还是不错的一个优势。
Rust的通用库中已经包含了类似TcpListener这样的网络通讯库，可以直接通过调用std : : net 下面的TcpListener来直接监听Tcp端口，然后再处理Request。这点上与一些脚本型的编程语言比要自由得很多。
Rust作为比较流行的编程语言，也有不少第三方HTTP库来支持Web开发，可以不用再花时间从底层开发，比较热门的库像Hyper或者Tide都是被不少Web开发框架用到的。Rust下Web开发框架也不少，比较热门的有Rocket、Actix-Web、Tower-web、Warp等等框架。
我们为什么用Rust？
Rust 是一门系统级编程语言，被设计为保证内存和线程安全，防止段错误产生。作为系统级编程语言，它的基本理念是 “零开销抽象”。理论上来说，它的速度与 C/C++ 同级。Rust 可以被归为通用的、多范式、编译型的编程语言，类似 C/C++。与这两门编程语言不同的是，Rust 是线程安全的！Rust 编程语言的目标是，创建一个安全和并发的软件系统。它强调安全性、并发和内存控制。尽管 Rust 借用了 C/C++ 的语法，却杜绝了空指针和悬挂指针，而这二者是 C/C++ 中系统崩溃、内存泄露和不安全代码的根源。
虽然 Rust 是一门系统级编程语言，但并不意味着它只能写底层程序（操作系统、驱动、工具、数据库、搜索引擎等），它的抽象层次之高完全给人惊艳的感觉，实践证明它对问题建模的能力和方便性不比 C++/Java/Python/Ruby 差。但 Haskell 这类超高抽象语言，也不是 Rust 的发展方向。Rust 力求在抽象与现实世界中找到一个平衡。
在向SCRY 项目研发负责人Peace交流时，他说到，当时选择Rust，主要有两个原因：一是有高性能要求时，原来好多人会选择C/C++，现在多了一个Rust选择，还解决了C/C++许多不足；二是Rust应用在区块链有成熟的参考。最后Peace给了未来使用SCRY项目开源部分的学习者一些建议，“快速的学习能力，快乐地把小事做好，正确合理定义一个函数。”
Rust到底有多受欢迎呢？目前，Rust 已经在 StackOverflow 的年度语言评选中，连续 4 年荣获“程序员最喜爱语言”第一名（2016, 2017, 2018, 2019）。以下是 2019 年调查的截图：
但比起Python、C、C++ 等，Rust还只是个小年轻。调查显示，更多的人不去学习 Rust 还是因为 Rust 没有足够的活跃商业项目让它成为企业的一部分。
不过，Rust 在工作中的占比也越来越高。过去一年间，Rust 在商业应用上有着令人惊讶的成长。下面是部分人们熟知的公司：
国内的百度，阿里，也已经在内部小范围的使用上了Rust。
就在本月初，微软还推出了基于 Rust 的 Windows 运行时项目 Rust/WinRT。该项目和 C++/WinRT 一脉相承，用标准语言和编译器为 Windows 运行时构建语言投影，从而方便 Rust 开发人员调用 Windows API，更轻松地使用 Rust 构建各类 Windows 应用和组件。
（）
2015年下半年，Gavin Wood 博士创立了 Parity Technologies，推出以太坊（Ethereum）客户端 parity，而这个 parity 客户端就是使用Rust写的。实际在 parity 出现之前，MaidSafe项目就已经出现了。MaidSafe用 Rust 语言尝试了很多东西。Rust语言本身强调的安全性以及MaidSafe这些前沿项目，可能给了 Gavin 充分的理由选择 Rust 作为 parity 开发语言。
写一个有效率的、符合习惯的Rust程序比写一个有潜在危险的程序容易得多。下面是Linux内核在2018年一月到四月期间发现的bug：
而对于Rust而言，上图右侧占比 51% 的部分，从语言层面就可以避免。也就是说，对Rust来说，根本不存在上图右边这些问题。
Rust在实现内存安全和并发安全的同时，并没有以损失性能为代价。更牛逼的是，它甚至是用同一套抽象解决了内存安全和数据竞争这两个不同领域的问题。
Rust的零开销抽象让你在享受安全性的同时，又不损失性能。这正是传统的程序员梦寐以求的。
Solana的首席执行官Anatoly Yakovenko在一段采访中提到刚开始项目的时候，他用了两周时间使用C语言，但是当用到一些外部库的时候，还得写makefile，手动下载这些库，比较麻烦。所以，他决定尝试一下Rust。就在那一刻，“Holy shit, this is amazing.”“我才觉醒到，这是一个和C语言一样快的语言，并且还给了我Haskell般的类型安全。Rust击中了我，这真的很酷。”
今天Rust满5岁了（2020年5月15日，是Rust语言正式发布5年生日）。Rust语言正在IT工业各个领域快速发展，而由于区块链本身的特质，区块链领域是较早接纳Rust的领域之一。在区块链领域，Rust正以势如破竹之势占领区块链新兴项目市场，很多著名的老项目也在考虑转向使用Rust重写。
祝Rust 5周年生日快乐！
参考：
1. Why Rust?
2. Meetup with Solana, Zcash, Parity — Why Rust Is Ideal For Blockchain Development?
3. Rust 2017 Survey Results
4. 微软开源 Rust/WinRT，方便使用 Rust 构建 Windows 应用
5. Stack Overflow’s Developer Survey Results 2019
6. 当区块链遇上Rust
Rust标准库之——&str类型
str类型是rust中最基本的字符串类型，声明一个str类型的变量很简单:
我们可以打印出上述定义中变量 s 的类型:
在 rust-playground 中使用nightly版本编译：
关于 str和str标准库文档是如此说明的:
通俗理解， str 类型是字符串切片类型，是rust中最基本的字符串类型，但是我们见的更多的是它的借用类型(引用值)，也就是 str ，最直观的例子就是拥有静态生命周期 'static 的字符串字面量。
另有 《Why Rust?》中给出的示例:
即：
因此在rust中 str 类型为: 静态内存分配字符串的引用
Rust中切片类型表示为 [T] ，它表示无法在编译期确定大小的同一种类型数据的连续内存序列 [T] 的 视图 ，它在内存中的管理是基于 Repr union 来实现的， [T] 即指向 [T] 类型的指针，这个指针在最底层是通过称为胖指针（ FatPtr ）的结构体来模拟的:
在内存布局（memory layout）上, 切片变量和 FatPtr 类型的变量共享同一片内存空间，而FatPtr中则保存了"切片"的必要特征：
而借助于Rust类型系统的优势，标准库在 [T] 类型上定义的方法和trait则完全封装了底层负责解释指针含义的工作（这部分解释工作需要依赖unsafe rust来实现）。
如标准库实现的len方法:
查看标准库对于 str 类型的实现:
我们知道， str 类型变量可以通过调用 len 方法获取字符串中的字节个数，查看 len 函数的定义可以发现，其内部是调用了 as_bytes 方法实现的； as_bytes 方法中定义了一个union类型 Slices ，并且声明为和C语言的内存布局一致（ #[repr(C)] ）：
熟悉union的同学不难发现， str 和 [u8] 的内存布局是一样的，从而 str 是 [T] 当 T=u8 时的特例！而 len 方法不过是调用了 [u8] 的 len 方法而已。
字符串切片类型总是合法的 utf-8 字节序列。
其中 run_utf8_validation(v) 做了必要的utf-8字节序列的合法性检测，若不符合utf-8规范，则抛出Error。
思考下面的例子:
其中 s的类型是 str ，那么s是怎么调用定义在 str 类型上的方法 len 的呢？
是因为标准库已经为我们对任意类型 T 实现了 Deref trait:
而实现了Deref trait的类型，编译器会在适当的地方对变量进行足够多的解引用以使变量的类型转变为 T 。
由于 deref 函数获取的变量 self 是不可变引用:
因此保证了由编译器来进行解引用总是安全的。
rust为什么在中国不火
rust在中国不火的原因有以下几点：
1、Rust的学习曲线和互操作性有待提高。对于用户来说，生产力是工作的重要目标，成熟度决定了Rust的吸引力。rust显然还不够成熟。
2、Rust在安全性、可靠性和性能上碾压所有C语言，唯一的缺点就是门槛高。圈内只有B族飞书被互联网用于工业生产。可以说，能通过编译的c++运行异常率取决于编写人员的水平，但是可以通过编译的，新手写的rust基本可以保证运行流畅(设计上可能会有缺陷，但这和语言水平无关)。
