Rust
Парадигма	імперативна, рівночасна, структурна, узагальнена, функційна
Дата появи	2010
Творці	Ґрейдон Гоар
Розробник	Rust Project Developers
Останній реліз	1.83.0[1]  (28 листопада 2024)
Система типізації	афінна[en], вивідна, іменна[en], статична, строга
Під впливом від	Alef, C#, C++, Cyclone, Elm, Erlang, Haskell, Limbo, Newsqueak, OCaml, Ruby, Scheme, Standard ML, Swift
Мова реалізації	Rust
Платформа	Windows, Linux, macOS, FreeBSD, iOS, Android, кросплатформова програма і WebAssembly
Операційна система	Linux, macOS, Windows, FreeBSD
Ліцензія	Apache License 2.0 або ліцензія MIT[2]
Звичайні розширення файлів	.rs .rlib
Репозиторій вихідного коду	github.com/rust-lang/rust
Вебсайт	www.rust-lang.org
Медіафайли у Вікісховищі

Rust (укр. Раст, дос. «Іржа») — сучасна багатопарадигмова мова програмування загального призначення. Мова має сильну (строгу) типізацію і зосереджена на безпечній роботі з пам'яттю та забезпеченні високої рівночасности виконання задач (можливість породжувати тисячі й навіть мільйони підпроцесів).

Початковий код проєкту поширюється під ліцензією MIT.

Робота над мовою була розпочата працівником Mozilla Ґрейдоном Гоаром 2006 року як особистий проєкт. 2009^[3] до розроблення залучилася Mozilla, а 2010 року мова була офіційно представлена на Mozilla Summit 2010^[4]. З 2021, після скорочень у Mozilla, розроблення здійснює окремий фонд Rust Foundation^[5]. Мову названо за назвою родини грибів іржа.^[6] 2010 року розроблення мови було переведено з попередньої версії компілятора, яка була написана мовою OCaml, на компілятор, який написаний безпосередньо на Rust, з використанням LLVM як бекенду^[7]. 2011 року новий компілятор успішно скомпілював сам себе^[8].

Перший стабільний випуск мови Rust 1.0 відбувся 15 травня 2015^[9] після п'яти років розроблення, він ознаменував повну стабілізацію програмних інтерфейсів усіх бібліотек і мовних конструкцій. У ході підготовування гілки Rust 1.0 програмні інтерфейси та можливості мови піддалися значному огляду, після якого типово залишені лише повністю готові до застосування можливості, упровадження яких не змінюватиметься надалі. Усі інші особливості переведені в розряд експериментальних і винесені зі стандартного постачання.

Опоруч Mozilla Research розвиває експериментальний браузерний рушій Servo, написаний мовою Rust з підтримкою багатопотокового рендерингу вебсторінок і розрівнобіжненням операцій з DOM, а компанія Samsung займається його портуванням на Android та ARM процесори^[10].

За структурою, мова Rust нагадує C++, але істотно відрізняється в деяких дрібницях реалізації синтаксису та семантики, а також зосередженням на блочну організацію структури коду, яка дозволяє реалізувати завдання, подібно до легковагих співпрограм. Автоматичне керування пам'яттю позбавляє розробника потреби маніпулювання вказівниками й захищає від проблем, що виникають через низькорівневу роботу з пам'яттю, таких як звернення до ділянки пам'яті після її звільнення, розіменовування нульових вказівників, вихід за межі буфера тощо. Rust підтримує суміш імперативних, процедурних і об'єктно-орієнтованих методів з такими парадигмами, як функційне програмування і модель акторів, а також узагальнене програмування і метапрограмування, у статичних і динамічних стилях.

Основні можливості мови:

Зосередження на безпеку

• Дбала робота з пам'яттю — жодних нульових і завислих вказівників. Автоматичне керування пам'яттю без збирача сміття, самими гарантіями компілятора («контролер позичань»);
• Контроль мінливости. Об'єкти усталено немінливі (англ. immutable);
• Безпека динамічного виконання: обробляння збоїв, винятки, ведення лоґу, RAII/dtors;
• Typestate: можливість задання складних інваріантів, що контролюють структури даних.

Зосередження на рівночасність і ефективність коду

• Явне керування пам'яттю, керування схемою розподілу пам'яті;
• Украй легкі задачі, що формуються як співпрограми. Легкість у породженні тисяч і мільйонів підпроцесів;
• Ітератори стека (фактично лямбда-блоки без розподілу купи);
• Статична, нативна компіляція зі створенням виконуваних файлів ELF, Portable Executable^[en], Mach-O;
• Прямий і простий інтерфейс для коду на мові Сі.

Зосередження на практичне застосування

• Багатопарадигмова, функційна, імперативно-процедурна, підтримка рівнобіжної (паралельної) моделі акторів;
• Функції вищого порядку зі зв'язуванням;
• Немає іменних типів чи ієрархії типів;
• Багатоплатформна, підтримується Windows, Linux, macOS, *BSD;
• Зберігання рядків у UTF-8, різноманітність низькорівневих типів;
• Працює з наявними нативними наборами інструментів: GNU Debugger, Valgrind, Shark тощо;
• Практична можливість порушення правил: можливість нехтування правил безпеки, якщо чітко вказано, коли і як їх порушувати.

Виразною особливістю Rust є система володіння даними, забезпечена частиною компілятора, що зветься контролером позичань (англ. borrow checker). Позичанням зветься створення посилання.

Правила володіння і позичання:

• дані завжди ініціалізовані;
• у даних кожну мить може бути лише один володілець (змінна);
• під час знищення володільця (наприклад, під час виходу з области видимости) дані звільняються;
• на дані може бути кілька немінливих посилань;
• на дані може бути лише одне мінливе посилання, якщо немає немінливих.

Контролер позичань являє собою чи не найскладніше, з чим доводиться стикатися новим розробникам Rust. Він забороняє дуже багато практик, до яких можна легко звикнути в інших мовах програмування; натомість він захищає програміста від багатьох поширених в інших мовах помилок, таких як суперечності в даних (одна частина програми не може їх змінити, коли на них є посилання з іншої частини), зміна ітерованого об'єкта під час ітерації, гонитва даних і т. д.

Ознаки (також іноді трейти, типажі, англ. traits) є однією з виразних особливостей Rust. Ознаки загалом нагадують інтерфейси в мовах програмування, що підтримують ООП, і позначають спільну поведінку різних типів.

let mut buf = VecDeque::new();
buf.push_back(3);
buf.push_back(4);
buf.push_back(5);
assert_eq!(buf.get(1), Some(&4));

let mut my_list = LinkedList::new();
my_list.push_back('b');
my_list.push_back('c');

let mut player_stats = HashMap::new();
player_stats.insert("damage", 1);
player_stats.entry("health").or_insert(100);

let mut solar_distance = BTreeMap::from([
    ("Mercury", 0.4),
    ("Venus", 0.7),
]);
solar_distance.entry("Earth").or_insert(1.0);

let mut books = HashSet::new();

books.insert("A Dance With Dragons".to_string());
books.insert("To Kill a Mockingbird".to_string());
books.insert("The Odyssey".to_string());

let mut planets = BTreeSet::new();
planets.insert("Mars");
planets.insert("JUpiter");

let mut heap = BinaryHeap::new();

heap.push(1);
heap.push(5);
heap.push(2);

let x_ref = &x;
let x_ref = &mut x;

let x_ptr = &x as *const T;
let x_ptr = &mut x as *mut T;

Наведені нижче приклади є робочими під час збирання за допомогою стабільної версії компілятора Rust 1.63.0, видання 2021.

Hello world!:

fn main() {
    println!("hello, world");
}

Три версії реалізації функції пошуку факторіала: у рекурсивному та ітеративному способах:

// Умовна інструкція, що показує можливість неявного повернення значення (implicit return).
// На відміну від C++ і схожих мов, у Rust інструкція «if» насправді є виразом, і може повертати значення.
// Якщо у функції не вказано явного return, повертається останнє значення в тілі функції.
fn recursive_factorial(n: u32) -> u32 {
    if n <= 1 {
        1
    } else {
        n * recursive_factorial(n - 1)
    }
}

fn iterative_factorial(n: u32) -> u32 {
    // Змінні оголошуються ключовим словом `let`.
    // Ключове слово `mut` робить змінні мінливими (дозволяє змінюватися)
    let mut i = 1u32;
    let mut result = 1u32;
    while i <= n {
        result *= i;
        i += 1;
    }
    return result; // Явне повернення значення, на відміну від попередньої функції
}

fn iterator_factorial(n: u32) -> u32 {
    // Ітератори мають багато методів для трасформації
    // |accum, x| задає анонімну функцію.
    // Оптимізації на кшталт вбудування тіла функції дозволяють інтервалу
    // і fold досягати продуктивности, подібної до iterative_factorial.
    (1..=n).fold(1, |accum, x| accum * x)
}

fn main() {
    println!("Recursive result: {}", recursive_factorial(10));
    println!("Iterative result: {}", iterative_factorial(10));
    println!("Iterator result: {}", iterator_factorial(10));
}

Показ вбудованих у Rust унікальних розумних вказівників, разом з типами-сумами^[en] та методами:

use IntList::{Node, Empty};

// Ця програма задає рекурсивну структуру даних та реалізує для неї методи.
// Рекурсивні структури даних потребуть шару розіменування, який тут забезпечується
// унікальним вказівником, побудованим за допомогою конструктора `Box::new`. Вони
// аналогічні бібліотечному типу C++ `std::unique_ptr`, хоча й мають більше статичних
// гарантій безпеки.
fn main() {
    let list = IntList::new().prepend(3).prepend(2).prepend(1);
    println!("Sum of all values in the list: {}.", list.sum());
    println!("Sum of all doubled values in the list: {}.", list.multiply_by(2).sum());
}

// `enum` задає тип-суму, що може бути одним з декількох різних видів значень під час виконання.
// Тут тип або не міститиме значення, або міститиме значення і вказівник на інший `IntList`.
enum IntList {
    Node(i32, Box<IntList>),
    Empty
}

// Блок `impl` дозволяє задавати методи для типу.
impl IntList {
    fn new() -> Box<IntList> {
        Box::new(Empty)
    }

    fn prepend(self, value: i32) -> Box<IntList> {
        Box::new(Node(value, Box::new(self)))
    }

    fn sum(&self) -> i32 {
        // Вирази `match` є типовим способом застосування зіставлення із взірцем
        // і дещо схожі на інструкцію `switch` із C та C++.
        match *self {
            Node(value, ref next) => value + next.sum(),
            Empty => 0
        }
    }

    fn multiply_by(&self, n: i32) -> Box<IntList> {
        match *self {
            Node(value, ref next) => Box::new(Node(value * n, next.multiply_by(n))),
            Empty => Box::new(Empty)
        }
    }
}

Простий показ легковагих можливостей рівночасности Rust:

// Ця функція створює десять рівночасно виконуваних ниток.
// Для перевірки можете запустити програму кілька разів і побачити 
// зміну порядку, у якому виводяться повідомлення різних нитей.
fn main() {
    // Цей рядок немінливий і тому різні нитки можуть отримувати доступ до нього
    let greeting = "Hello";

    // Функція `scope` створює нитки, що не будуть знищені до кінця своєї роботи
    // аргумент анонімної функції - об'єкт типу `Scope`, який і триматиме нитки
    std::thread::scope(|s| { 
        for num in 0..10 {
            // `move` задає захоплення за значенням
            s.spawn(move || { 
                // `println!` - це макрос, що формує виведення за форматним рядком під час компіляції
                // Макроси в Rust структурні (як у Scheme), а не текстові (як у C).
                println!("{greeting} from thread number {num}");
            });
        }
    });
}

Існує і жваво розвивається українська гілка Rust-спільноти. Метою спільноти є популяризація Rust в Україні й розвиток спільноти навколо нього, запуск або сприяння розвитку всеукраїнських менторських і освітніх програм, залучення проєктів на Rust та пов'язаних з ними інвестицій в Україну^[11].

Створено підбірку навчальних матеріалів, завершується робота над перекладом підручника.^[коли?]

• Офіційний сайт
• Rust Language Wiki [Архівовано 10 лютого 2014 у Wayback Machine.]
• Електронний архів email листування Rust-dev [Архівовано 14 березня 2012 у Wayback Machine.]
• Основний репозиторій вихідних текстів та баг-трекер [Архівовано 3 вересня 2013 у Wayback Machine.]