Rust的安全与快速演进 | AI生成和翻译
Rust 是一门现代系统编程语言,因其对安全性、性能和并发性的专注而广受欢迎。它的发展历程是一段由创新和社区驱动推动的迷人旅程,主要由 Mozilla 发起和培育。
早期开端 (2006-2009)
Rust 的起源可以追溯到 2006 年,是 Mozilla 的开发者 Graydon Hoare 的个人项目。由于对频繁发生的软件崩溃(尤其是他所在大楼的一部故障电梯)感到沮丧,Hoare 试图创建一种能够克服 C 和 C++ 等语言中普遍存在的内存管理和分配问题的语言。他的目标是创造一种既具有传统系统语言的底层控制能力和性能,又没有常见内存错误和安全漏洞的语言。据说 “Rust” 这个名字的灵感来源于一群”为生存而过度设计”的真菌,这反映了该语言对健壮性的强调。
在最初的几年里,Rust 是在 Hoare 的业余时间开发的,并且主要在 Mozilla 内部进行。早期的编译器是用 OCaml 编写的,并且该语言探索了诸如显式面向对象编程和用于跟踪变量状态的类型状态系统等特性。
Mozilla 赞助与开源 (2009-2012)
2009 年,Mozilla 正式认识到 Rust 的潜力并开始赞助该项目。像 Brendan Eich 这样的高管看到了使用 Rust 来构建更安全的浏览器引擎的机会。这导致了一个专门的工程师团队加入 Hoare,其中包括 Patrick Walton、Niko Matsakis 和 Felix Klock 等人。
这一时期标志着一个重大的转变:
- 自举编译器: 基于 LLVM,开始着手用 Rust 本身重写 Rust 编译器,这是实现语言独立性和成熟度的关键一步。
- 所有权系统的引入: Rust 所有权系统的基本概念,这是其无需垃圾回收器即可实现内存安全保证的核心,大约在 2010 年开始成形。
2010 年,Rust 作为开源项目发布,向更广泛的社区开放其开发。
演变与成熟 (2012-2015)
在 1.0 版本发布之前的几年里,该语言经历了大量且有时是根本性的变化。开发团队致力于完善 Rust 的核心特性并确保其稳定性。主要进展包括:
- 移除类型状态和垃圾回收器: 最初的类型状态系统被移除,并且至关重要的是,到 2013 年,实验性的垃圾回收器被逐步淘汰,转而支持不断发展的所有权系统。这一决定对于巩固 Rust 作为高性能、零成本抽象语言的身份至关重要。
- 内存管理的巩固: 所有权系统,连同借用和生命周期,被逐步扩展和巩固,以便在编译时防止内存相关的错误。
- 来自多种语言的影响: Rust 的设计受到各种编程范式的影响,借鉴了 C++(用于底层性能)、脚本语言(用于像 Cargo 这样的包管理)和函数式编程(用于其类型系统)的思想。
- 为 1.0 版本聚焦稳定性: 在此期间,重点 heavily 放在最终确定语言特性上,并为提供向后兼容性的稳定 1.0 版本发布做准备。
Rust 1.0 及以后 (2015-至今)
2015 年 5 月 15 日,在 Mozilla 正式赞助六年后,第一个稳定版本 Rust 1.0 发布。这是一个里程碑式的时刻,标志着 Rust 已为生产环境做好准备,并表明了其对稳定性的承诺。
自 1.0 以来,Rust 经历了:
- 社区的快速增长: 编译器迅速积累了数千名贡献者,包管理网站 Crates.io 上的第三方库数量显著增加。
- 广泛的采用: Amazon Web Services (AWS)、Microsoft、Google 和 Meta 等主要公司已将 Rust 用于性能关键的后端系统、操作系统组件、网络服务和区块链基础设施。Mozilla 自身也使用 Rust 重写了 Firefox 引擎的部分组件(如 CSS 引擎 Stylo),从而带来了性能提升。
- Rust 基金会的成立: 2021 年,Rust 基金会成立,正式确立了该语言的治理结构,并确保其在 Mozilla 起源之外能够持续发展和保持独立性。
- 通过 “版本” 持续演进: Rust 使用”版本”来管理重大的语言变更,而不会破坏现有代码,使得语言在保持向后兼容性的同时能够不断演进。
如今,Rust 因其兼具媲美 C/C++ 的性能与无与伦比的内存安全性和并发性保证的独特组合而受到认可,使其在系统编程、Web 开发(尤其是与 WebAssembly 结合)、嵌入式系统等领域成为一门备受重视的语言。