這些坑，Rust早填為妙！

作者：王瑞平 2023-06-12 07:00:40

這篇文章旨在揭露Rust的一些缺點(diǎn)，它有時(shí)會(huì)拖慢開(kāi)發(fā)人員的進(jìn)度，需要調(diào)用其它語(yǔ)言才能完成任務(wù)。

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編譯 | 王瑞平、言征

使用Rust三年多了，我非常喜歡它。Rust不僅幫助我完成了很多任務(wù)，還開(kāi)發(fā)出極其可靠的軟件。Rust讓推斷代碼的并發(fā)性和并行性變得更容易。

我可以繼續(xù)贊美Rust，但這并非本篇文章的重點(diǎn)。相反，這篇文章旨在揭露Rust的一些缺點(diǎn)，它有時(shí)會(huì)拖慢開(kāi)發(fā)人員的進(jìn)度，需要調(diào)用其它語(yǔ)言才能完成任務(wù)。

1、Rust需要調(diào)用其它語(yǔ)言完成任務(wù)

Rust中沒(méi)有具體調(diào)用系統(tǒng)命令的方法，得通過(guò)crates.io實(shí)現(xiàn)此功能。7年前，syscall crate進(jìn)行了最后一次更新，支持以下平臺(tái)：

毫無(wú)疑問(wèn)，Linux在列表中出現(xiàn)次數(shù)最多。

不過(guò)，如果你仍只使用FreeBSD操作系統(tǒng)而不使用x86_64，你就out了。如果你只關(guān)心NetBSD、OpenBSD或Solaris，你只能get到普通的技能。此時(shí)，你可以采取的措施是使用libc crate。

我認(rèn)為這些方式都不太好，這不是系統(tǒng)編程語(yǔ)言該有的狀態(tài)。系統(tǒng)編程語(yǔ)言應(yīng)該可以與其它編程語(yǔ)言互操作，不需要通過(guò)調(diào)用C語(yǔ)言完成任務(wù)。

2、內(nèi)存模型：用Rust語(yǔ)言開(kāi)發(fā)Linux內(nèi)核的攔路虎

上述列表中出現(xiàn)最多的當(dāng)屬Linux。最近幾年，Rust For Linux項(xiàng)目隨著Rust的火爆也開(kāi)始逐漸升溫。但是，Rust想深入Linux的真正核心仍有很長(zhǎng)的路要走，最大的攔路虎是內(nèi)存模型方面的問(wèn)題。

當(dāng)Rust編寫“無(wú)限接近計(jì)算機(jī)底層”的操作內(nèi)核時(shí)，內(nèi)存模型會(huì)變得很重要。它是多線程環(huán)境能夠可靠工作的基礎(chǔ)，需要對(duì)多線程環(huán)境的運(yùn)作細(xì)節(jié)進(jìn)行完備的定義。

Rust中的lock鎖是與具體要保護(hù)的數(shù)據(jù)是有強(qiáng)綁定關(guān)系的，開(kāi)發(fā)者需要調(diào)用data.lock將鎖進(jìn)行鎖定，只有這樣才能受鎖保護(hù)的數(shù)據(jù)才能被訪問(wèn)。

由于Rust的變量都是有嚴(yán)格的生命周期及借用機(jī)制的，因此，鎖也很可能要在內(nèi)存中移動(dòng)，內(nèi)存中對(duì)象的移動(dòng)、所有權(quán)借用等除了造成移動(dòng)鎖之外還會(huì)有移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)等問(wèn)題。

但是移動(dòng)鎖、還移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)這些概念在之前的Linux中幾乎是聞所未聞的。這些問(wèn)題在Rust只開(kāi)發(fā)上層應(yīng)用時(shí)都不是問(wèn)題，但一旦深入到操作系統(tǒng)內(nèi)核，這些就都成了問(wèn)題。所以，Rust想真正深入到Linux的內(nèi)核當(dāng)中還有很多的路要走。

3、麻煩：你只在GitHub上才能獲得crates包

一旦部分技術(shù)人員放棄使用crates包，隨著時(shí)間的推移更多人會(huì)放棄。我并不是唯一批判這個(gè)系統(tǒng)缺陷的人。

最重要的是，crates.io的注冊(cè)列表只在GitHub上才能get到。這意味著，為了使用crates.io，你必須擁有一個(gè)GitHub帳戶。對(duì)于一些開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，這顯然不是問(wèn)題，但是，并不是所有程序員都能夠適應(yīng)這種形式。

總之，就個(gè)人而言，我認(rèn)為Rust在GitHub上托管他們的代碼糟糕透了。

4、不吐不快：Rust中那些突出的缺陷

除了上述的“吐槽”，Rust編程語(yǔ)言還有一些明顯的缺點(diǎn)，在這里做個(gè)總結(jié)：

1）編譯時(shí)間

與其對(duì)等的編程語(yǔ)言相比，Rust編譯代碼的速度相對(duì)較慢。原因是它的“編譯單元”不是單個(gè)文件，而是上文提到的crate包。

crate可以包含多個(gè)模塊。因此，它們可以是大型編譯單元。雖然完成了whole-of-crate優(yōu)化，但是，它還需要whole-of-crate編譯，這很耗時(shí)。此外，它還具有一個(gè)復(fù)雜的編譯器工具鏈，該工具鏈包含多個(gè)中間表示，并向LLVM發(fā)送大量代碼。這些都是導(dǎo)致Rust編譯代碼速度變慢的原因。

2）學(xué)習(xí)難度

真正學(xué)會(huì)Rust很難，為了理解它的主要部分，你需要先熟悉C++ 或任何面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言。

3）過(guò)于嚴(yán)格

在編程方面，嚴(yán)格通常被認(rèn)為是一件好事，但是，Rust有時(shí)有點(diǎn)過(guò)于嚴(yán)格，使用它進(jìn)行編程時(shí)很難偷懶。直到一切都恰到好處，程序才會(huì)正確運(yùn)行。

五、替代品：Zig，小巧而簡(jiǎn)潔

除了Rust，另一種真正引起我注意的語(yǔ)言是Zig。它在編譯時(shí)計(jì)算和執(zhí)行命令，而不是像Rust一樣在運(yùn)行時(shí)執(zhí)行命令。很多程序員已經(jīng)通過(guò)實(shí)踐證明了這一點(diǎn)。Zig不僅成為了完美的替代品，對(duì)于維護(hù)任何類型的宏觀系統(tǒng)也都游刃有余。

Zig編程語(yǔ)言最主要的優(yōu)點(diǎn)是小巧而簡(jiǎn)潔，正廣受程序員好評(píng)。它專注于調(diào)試你的應(yīng)用程序，而不是調(diào)試你的編程語(yǔ)言知識(shí)，沒(méi)有隱式控制流、沒(méi)有隱式內(nèi)存分配、沒(méi)有預(yù)處理器，更沒(méi)有宏。

此外，用Zig編寫的庫(kù)可以在任何地方使用，包括：桌面程序和游戲、低延遲服務(wù)器、操作系統(tǒng)內(nèi)核、嵌入式設(shè)備等。

Zig還提供了defer和errdefer，使所有的資源管理（不僅是內(nèi)存）變得簡(jiǎn)單且易于驗(yàn)證。