Релиз языка программирования Rust 2018 (1.31)
Представлен релиз языка системного программирования Rust 1.31, развиваемого проектом Mozilla. Кроме штатного номера версии выпуск также обознечен как Rust 2018 и преподносится как наиболее важный релиз с момента формирования версии 1.0 в 2015 году. В рамках выпуска проведена работа по консолидации всех улучшений и изменений, подготовленных за последние три года, в виде целостного продукта. Rust 2018 выступит основой для наращивая функциональности в последующие три года, по аналогии с тем, как выпуск Rust 1.0 стал базисом для развития языка в прошедшие три года.
Для разделения несовместимой функциональности введена концепция редакций языка. Редакции с номерами "2015" и "2018" могут использоваться в качестве метки для определения среза состояния языка (поле "edition" в секции "[package]" метаданных cargo-пакетов), затрагивающего только несовместимые изменения.
Редакция "2015" включает уже стабилизированную к текущему моменту функциональность и все будущие изменения не нарушающие совместимость, а редакция "2018" дополнительно охватывает нарушающие совместимость новшества, предложенные в текущем выпуске 1.31 и утвержденные для реализации в будущем. Кроме самого языка редакции также учитывают состояние инструментария и документации (например, в редакции 2018 в состав введены модули поддержки IDE, rustfmt и Clippy).
Режим "2015" позволяет сохранить полную совместимость с существующими приложениями без внесения нарушающих совместимость изменений. Активировать режим "2018" имеет смысл при желании задействовать в коде будущие возможности языка, такие как еще не реализованные концепции async/await и "try". Так как данная возможность может потребовать корректировки кода старых программ, написанных до резервирования слов async, await и try, указанные ключевые слова уже внесены в редакцию "2018", несмотря на то, что сама функциональность еще не добавлена.
Иными словами, в выпуске Rust 1.31 заранее произведена фиксация ключевых слов для еще не готовых новшеств, нарушающих обратную совместимость, и ожидаемых в последующие три года. При этом грядущие изменения и новшества, не приводящие к нарушению совместимости, по мере своего появления будут доступны для пакетов независимо от выбранной редакции - специфичными для редакции "2018" и не попадающими в редакцию "2015" станут только изменения, нарушающие совместимость.
Основные новшества Rust 1.31:
- Реализована техника NLL (Non-Lexical Lifetimes), расширившая систему учета времени жизни заимствованных переменных. Вместо привязки времени жизни на лексическом уровне, NLL осуществляет учет на уровне набора указателей в графе потока выполнения. Новый подход позволяет увеличить качество проверки заимствования переменных (borrow checker) и допустить выполнение некоторых видов корректного кода, использование которого ранее приводило к выводу ошибки. Новое поведение существенно упрощает отладку. Например:
fn main { let mut x = 5; let y = &x; let z = &mut x; println!("y: {}", y); }
Выполнение данного кода в редакции "2015" приводит к выводу ошибки "cannot borrow 'x' as mutable because it is also borrowed as immutable" для всего блока "{}" не детализируя источник проблемы, а начиная с Rust 1.31 при выборе редакции "2018" ошибка будет локализована для выражения 'println!("y: {}", y);', которое вызывает конфликт; - Внесены изменения в систему модулей, нацеленные на ее упрощение: для большинства случаев убрана необходимость использования "extern crate"; добавлена возможность импорта макросов при помощи выражения "use" вместо атрибута "[macro_use]"; абсолютные пути начинающиеся с названия пакета (crate) теперь разбираются относительно текущего пакета; возможно сосуществование подкаталогов foo.rs и foo/ subdirectory may coexist, при размещении субмоделей в подкаталоге больше не нужен mod.rs. Изменения применимы только в режиме "2018";
- Добавлены новые способы упрощенного задания области видимости (lifetime elision) в функциях и заголовках шаблонов (impl). Вместо "impl&8249;'a&8250; Reader for BufReader&8249;'a&8250; {}" теперь можно указывать "impl Reader for BufReader&8249;'_&8250; {}".
- Добавлен новый способ определения функций - "const fn", который дополнил уже существующие выражения "fn", "unsafe fn" и "extern fn". Определенные через "const fn" могут вызываться как обычные функции, но также использоваться в любом контексте вместо констант, например "const SIX: i32 = foo(5);". Данные функции вычисляются на этапе компиляции, а не в ходе выполнения, поэтому на них накладываются определенные ограничения (допускаются арифметические операции и операции сравнения над целыми числами, запрещены булевые операторы "&&" и "||", допускается чтение только из констант, можно вызывать только функции, определенные как "const fn" и т. п.);
- Помимо cargo, rustdoc и rustup в состав включены утилиты clippy ( linter) и rustfmt (форматирование кода), а также плагины для поддержки интегрированных сред разработки Visual Studio Code, IntelliJ, Atom, Sublime Text 3 и Eclipse;
- Стабилизированы новые атрибуты для инструментов Rust, таких как rustfmt и clippy. Например, "[allow(clippy::bool_comparison)]" для ограничения применения clippy;
- В разряд стабильных переведена новая порция API, в том числе From&8249;NonZeroU8&8250;, From&8249;&Option&8249;T&8250;&8250;, slice::align_to, slice::chunks_exact;
- В пакетный менеджер Cargo добавлена поддержка параллельной загрузки нескольких пакетов при помощи HTTP/2. За исключением специфичных случаев переведено в разряд необязательных выражение "extern crate".
- Запущена инициативы по оптимизации Rust для предметно-ориентированных областей. Созданы рабочие группы для развития средства для разработки сетевых сервисов (развивает async/await), создания приложений для командной строки (развивает библиотеки для CLI-интерфейса), поддержки WebAssembly (компиляция и взаимодействие с wasm) и создания решений для встраиваемых устройств (улучшение поддержки ARM).
Напомним, что язык Rust сфокусирован на безопасной работе с памятью, обеспечивает автоматическое управление памятью и предоставляет средства для достижения высокого параллелизма выполнения заданий, при этом обходясь без использования сборщика мусора и runtime. Автоматическое управление памятью в Rust избавляет разработчика от манипулирования указателями и защищает от проблем, возникающих из-за низкоуровневой работы с памятью, таких как обращение к области памяти после ее освобождения, разыменование нулевых указателей, выход за границы буфера и т. п. Для распространения библиотек, обеспечения сборки и управления зависимостями проектом развивается пакетный менеджер Cargo, позволяющий получить нужные для программы библиотеки в один клик. Для размещения библиотек поддерживается репозиторий crates.io.
