取代C++，Rust真的要重寫萬(wàn)物了！

在得到Linux、谷歌、亞馬遜云等大廠青睞后，最近的爆炸消息——

【資料圖】

微軟已經(jīng)用3.6萬(wàn)行Rust代碼改寫了Windows內(nèi)核。

而且推進(jìn)速度相當(dāng)快，4月劇透消息，過(guò)了兩周，Windows 11內(nèi)部預(yù)覽版已經(jīng)用上了。

微軟云Azure CTO在推特上激動(dòng)喊話：

如果你加入了Windows 11 Insider Preview內(nèi)測(cè)，你將首次體驗(yàn)到Rust支持的Windows內(nèi)核！

重寫的內(nèi)核中，主要包括DWriteCore 以及Win32 GDI兩個(gè)項(xiàng)目，并通過(guò)了Windows開(kāi)機(jī)所有測(cè)試。

其中，Win32 GDI寫于上世紀(jì)80年代末90年代初，是工齡30多年的老代碼了。

如今之所以被Rust取代，微軟給的理由簡(jiǎn)單粗暴：

Rust語(yǔ)言有著極高的內(nèi)存安全性，原來(lái)內(nèi)核中大量的不安全的子例程也在改寫后消失不見(jiàn)。同時(shí)，Rust語(yǔ)言更簡(jiǎn)潔高效。

公開(kāi)資料還表示，隨著時(shí)間的推移，Windows內(nèi)核對(duì)Rust的采用將被大幅擴(kuò)展。

不光是大廠喜愛(ài)，Rust還連續(xù)多年成為Stack Overflow開(kāi)發(fā)者調(diào)查中“最受歡迎的編程語(yǔ)言”。最近Unix系統(tǒng)的基礎(chǔ)工具sudo和su也要用Rust重寫了。

不過(guò)有點(diǎn)意外的是，Rust最初被發(fā)明出來(lái)，竟然是為了修電梯？？？

萬(wàn)事起源只在于2006年的某天，一位名叫格雷頓老哥（Graydon Hoare）住的那棟公寓，電梯又壞了。

第n次，他一邊罵罵咧咧一邊努力爬向自己位于21樓的家。他想不通，電梯系統(tǒng)咋就這么容易崩潰呢？不應(yīng)該呀！

作為一名大廠碼農(nóng)，格雷頓老哥覺(jué)得，這事兒不是不能解決。

當(dāng)時(shí)他29歲，正在開(kāi)源網(wǎng)頁(yè)瀏覽器Mozilla公司（火狐背后的公司）打工。作為業(yè)內(nèi)人士，他深知大多數(shù)的電梯故障，都是編寫程序的語(yǔ)言很容易意外引入內(nèi)存錯(cuò)誤，從而引發(fā)軟件崩潰。

而當(dāng)時(shí)電梯軟件往往是用C或C++語(yǔ)言編寫。

它們的優(yōu)點(diǎn)是緊湊、快速，但問(wèn)題是非常容易引發(fā)內(nèi)存錯(cuò)誤，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，甚至是安全問(wèn)題。

所以一不做二不休，格雷頓老哥為了不再爬樓，干脆決定搞個(gè)新編程語(yǔ)言出來(lái)。

目標(biāo)就是不容易內(nèi)存錯(cuò)誤的語(yǔ)言，最好更短、更快。

于是，Rust語(yǔ)言誕生了。

而且Rust的取名，也很有意思。

Rust和一種真菌同名，中文學(xué)名植物銹病，格雷頓評(píng)價(jià)其“為了生存而過(guò)度設(shè)計(jì)”。

這種真菌生物結(jié)構(gòu)完全是分布式的，空間上無(wú)單點(diǎn)失敗，也就是說(shuō)單獨(dú)去掉哪部分都不影響它的存活，魯棒性賊強(qiáng)。

在全生命周期中，Rust真菌共有5種生命形態(tài)，其中3種形態(tài)還能倒退回上一形態(tài)，幾乎等同于蝴蝶還能變回毛毛蟲(chóng)重新生長(zhǎng)。

而且，Rust真菌可以多宿主寄生，恰能映射Rust語(yǔ)言對(duì)語(yǔ)言間互操作性的重視。

△患有Rust的植物（密恐患者們對(duì)不起了?。?/p>

在單槍匹馬個(gè)人開(kāi)發(fā)幾年后，2009年，Rust得到Mozilla公司研究院的支助；2010年項(xiàng)目對(duì)外公布。

研發(fā)過(guò)程中，Rust已經(jīng)建立了一個(gè)活躍度極高的社區(qū)，任何開(kāi)發(fā)者都可以直接給這個(gè)項(xiàng)目提bug，或者直接貢獻(xiàn)源碼。

2015年5月，Rust的1.0版正式發(fā)布。

僅僅一年光景，Rust就吸納了無(wú)數(shù)的擁躉。2016年起，它連續(xù)7年被Stack Overflow開(kāi)發(fā)者調(diào)查評(píng)為“最受歡迎的編程語(yǔ)言”。

連續(xù)榮登榜首所依仗的優(yōu)點(diǎn)，一是運(yùn)行速度快，二是內(nèi)存利用率高，三是防止段錯(cuò)誤。

簡(jiǎn)而言之，是在某些部分可以取代C/C++的利器。

所以代碼江湖流傳著一種說(shuō)法，把Rust比作跑酷，可以做高危險(xiǎn)動(dòng)作，但是不太容易傷害到自己。

相比之下，C++可以看作是在玩帶火的電鋸。

而憑借著開(kāi)發(fā)Rust，格雷頓老哥也一戰(zhàn)成名。

之后幾年內(nèi)，他還參與了Swift的開(kāi)發(fā)。

說(shuō)來(lái)這也是一段有意思的故事。相比于當(dāng)團(tuán)隊(duì)leader，老哥似乎更喜歡做一線開(kāi)發(fā)。

他曾在回應(yīng)“為什么離開(kāi)Rust團(tuán)隊(duì)”中表示，2013年前后那段時(shí)間個(gè)人情感生活遭受重創(chuàng)（離婚），導(dǎo)致他沒(méi)有太多精力負(fù)責(zé)Rust團(tuán)隊(duì)，后面他還在Mozilla總做了些低調(diào)且不著急上線的項(xiàng)目，然后就離職了。

直到2016年初，他接到了蘋果團(tuán)隊(duì)的一個(gè)電話，表示正在找?guī)兔﹂_(kāi)發(fā)Swift的程序員，“是一個(gè)非領(lǐng)導(dǎo)職位，我更喜歡”。

但到這里，Rust的傳奇故事才說(shuō)了一半。

憑借著“安全性高”的初衷，近幾年它在大廠中的受歡迎度也越來(lái)越高。

不僅是Windows，Linux、Android這些主流系統(tǒng)也都先后擁抱Rust。亞馬遜云、微軟、谷歌和Rust的關(guān)系也一直不錯(cuò)。

之所以會(huì)如此，主要原因或許還是C/C++在內(nèi)存安全方面，真的不太行。

比如微軟幾年前就對(duì)Rust很感興趣了，他們將其認(rèn)定為產(chǎn)品交付前消除內(nèi)存安全漏洞的好辦法。

2019年，微軟承認(rèn)其產(chǎn)品被CVE披露的漏洞中，有70%是因?yàn)槭褂肅/C++后導(dǎo)致的內(nèi)存安全漏洞。

而Rust工具鏈關(guān)注揪出代碼中的潛在漏洞，這在理想情況下能減少代碼被打擊的可能。

另一邊，Linux內(nèi)核也已引入Rust。

去年，由Linux基金會(huì)主辦的2022開(kāi)源峰會(huì)上，Linus老爺子突然官宣，也許下一個(gè)版本就要把Rust加入進(jìn)來(lái)了！

這意味著官方將把Rust for Linux的PR合并到Linux內(nèi)核的主線里。

（Rust for Linux是一個(gè)呼吁Linux和Rust結(jié)合的組織）

要知道，此前光是Rust的支持補(bǔ)丁就已發(fā)布到第七版了。

當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)到這一消息，立刻掌聲雷動(dòng)，以至于Linus花了好一會(huì)兒才讓大家平靜下來(lái)。

幾個(gè)月過(guò)后，Linux 6.1版本發(fā)布，內(nèi)核增加了Rust支持，成為了C語(yǔ)言之外的第二種官方語(yǔ)言。

谷歌這邊的動(dòng)作其實(shí)更早。

2021年Android 12發(fā)布，即宣布支持Rust。從這以后，他們就一直在Android開(kāi)源項(xiàng)目中擴(kuò)大Rust的使用。

不過(guò)谷歌的做法不是立刻讓Rust來(lái)替代C/C++，而是新代碼用Rust來(lái)寫。

從官方發(fā)布的數(shù)據(jù)里可以看到，C和C++還是占主導(dǎo)地位，Rust的比例在逐步提升。

而截止去年年底，谷歌表示，Android中用Rust寫的部分，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何安全漏洞。

這個(gè)結(jié)果非常重要，因?yàn)樗馕吨鳵ust能有效防止Android中最常見(jiàn)的漏洞——也就是內(nèi)存安全漏洞。谷歌22年的數(shù)據(jù)顯示，內(nèi)存安全漏洞在各類漏洞中的占比都非常高。

在許多C/C++寫的組件中（如藍(lán)牙、NFC等），每一千行代碼中就會(huì)有1個(gè)漏洞。按照這個(gè)比例來(lái)?yè)Q算，Rust很可能已經(jīng)阻止了數(shù)百個(gè)漏洞。

以及基于它高并發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，在Android中使用Rust，還能進(jìn)一步平衡系統(tǒng)安全和延遲，一般來(lái)說(shuō)一些安全措施會(huì)導(dǎo)致編程語(yǔ)言變慢。

比如使用新的UWB堆棧，可以節(jié)省幾兆內(nèi)存，并通過(guò)現(xiàn)有進(jìn)程運(yùn)行來(lái)避免一些IPC延遲。

亞馬遜云對(duì)Rust也格外喜歡，因?yàn)樗诠?jié)省能源上同樣表現(xiàn)很nice。

一項(xiàng)研究測(cè)試了27種編程語(yǔ)言，結(jié)果發(fā)現(xiàn)C和Rust在能源利用方面，比Java高效50%，比Python高效98%。

但C的問(wèn)題已經(jīng)說(shuō)了很多遍了，內(nèi)存安全漏洞多，所以綜合這么一看，Rust又贏了。

實(shí)際上，大廠們對(duì)Rust已經(jīng)不只是青睞，甚至是寵愛(ài)了。

2020年，Rust背后公司Mozilla宣布大規(guī)模裁員，Rust團(tuán)隊(duì)被裁掉，Rust的命運(yùn)陷入巨大的不確定中。

為了規(guī)避掉這種隱憂，亞馬遜、微軟、谷歌、華為等大廠，直接共同發(fā)起了一個(gè)Rust非盈利基金會(huì)。承諾兩年內(nèi)投入約100萬(wàn)美元預(yù)算，支持Rust項(xiàng)目維護(hù)。

而在業(yè)內(nèi)，Rust的事跡更是數(shù)不勝數(shù)。

最近，兩個(gè)類Unix的核心實(shí)用程序sudo和su正在用Rust重寫中；此前，GitHub痛改自家搜索引擎基于Rust；Discord一個(gè)Go服務(wù)也用Rust重寫了……

不過(guò)，Rust也存在缺點(diǎn)，比如學(xué)到后面會(huì)比較難，剛上手的開(kāi)發(fā)速度也比Go、Java慢很多。

所以Rust好評(píng)度高，但是“賣座率”還比較一般，甚至?xí)淮蛏稀袄溟T語(yǔ)言”的標(biāo)簽。

尤其是國(guó)內(nèi)對(duì)Rust招聘，簡(jiǎn)直可以用“少得可憐”來(lái)形容。

有網(wǎng)友抱著悲觀態(tài)度：

為此，Rust也在進(jìn)一步優(yōu)化自身。

根據(jù)其發(fā)布的Rust 2024路線中，官方團(tuán)隊(duì)將在降低學(xué)習(xí)門檻、壯大生態(tài)連接等方面加大努力。

所以，后面Rust會(huì)怎么走下去，也還是值得期待了~

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