Guide du débutant Rust : du jeu à la programmation, comprenez rapidement l'écosystème Rust

Rust évolue rapidement, ce n'est pas seulement un langage de programmation, mais aussi un écosystème dynamique. Du jeu de survie à la programmation système haute performance, Rust est omniprésent. Cet article partira des discussions sur X/Twitter pour fournir aux débutants Rust un guide de démarrage rapide, couvrant les cas d'utilisation de Rust, les ressources d'apprentissage et certains outils pratiques.

I. Qu'est-ce que Rust ? Pourquoi vaut-il la peine d'être appris ?

Rust est un langage de programmation système axé sur la sécurité, la vitesse et la concurrence. Il vise à résoudre les problèmes de sécurité de la mémoire courants en C et C++, tout en offrant des performances équivalentes, voire supérieures, à ces langages.

Les avantages de Rust :

• Sécurité de la mémoire : Le système de propriété et le vérificateur d'emprunt de Rust peuvent empêcher les pointeurs nuls, les conditions de concurrence et d'autres problèmes au moment de la compilation.
• Haute performance : Rust est compilé en code machine efficace et possède de puissantes capacités d'abstraction à coût nul.
• Sécurité de la concurrence : Le système de types de Rust peut assurer la sécurité du code concurrent et éviter les conditions de concurrence.
• Multiplateforme : Rust prend en charge plusieurs systèmes d'exploitation et architectures, notamment Windows, Linux, macOS, WebAssembly, etc.
• Communauté active : Rust possède une communauté dynamique qui fournit une richesse de bibliothèques, d'outils et de support.

Les cas d'utilisation de Rust :

• Systèmes d'exploitation et systèmes embarqués : En raison de ses hautes performances et de sa sécurité, Rust est très approprié pour le développement de noyaux de systèmes d'exploitation, de pilotes et de logiciels pour appareils embarqués.
• WebAssembly (Wasm) : Rust peut être compilé en Wasm, ce qui permet d'exécuter du code haute performance dans les navigateurs.
• Outils en ligne de commande : Rust fournit des frameworks de développement d'outils en ligne de commande puissants, tels que clap et structopt.
• Programmation réseau : La bibliothèque tokio de Rust fournit un runtime asynchrone, ce qui facilite l'écriture d'applications réseau haute performance.
• Développement de jeux : Bien que moins populaire que C++, Rust fait ses preuves dans le domaine du développement de jeux. Par exemple, le jeu de survie open source Rust lui-même est développé avec le moteur Unity et C#, mais la logique côté serveur peut utiliser Rust pour optimiser les performances.

II. Du jeu Rust au langage de programmation Rust

Les discussions sur X/Twitter ont mentionné le jeu de survie Rust, qui est intimement lié au langage de programmation Rust. Bien qu'ils utilisent le même nom, ce sont des choses différentes. Le jeu Rust est un jeu de survie multijoueur en ligne, tandis que Rust est un langage de programmation utilisé pour créer divers logiciels.

Jeu Rust :

• Est un jeu de survie multijoueur en ligne où les joueurs doivent survivre dans la nature, construire des bases et interagir avec d'autres joueurs.
• Développé avec le moteur Unity et C#.
• Peut être acheté sur Steam et fait souvent l'objet de promotions.

Langage de programmation Rust :

• Utilisé pour développer divers logiciels, notamment des systèmes d'exploitation, des moteurs de navigateur, des serveurs réseau, des jeux, etc.
• Open source et multiplateforme.
• Possède un système de types puissant et des fonctionnalités de sécurité de la mémoire.

Si vous êtes un joueur du jeu Rust et que vous souhaitez apprendre le langage de programmation Rust, vous pouvez envisager les étapes suivantes :

1. Installer la chaîne d'outils Rust : Téléchargez et installez rustup depuis , c'est l'outil de gestion des versions de Rust.
2. Apprendre les bases de Rust : Lisez le tutoriel officiel "The Rust Programming Language" (communément appelé "The Book") pour comprendre la syntaxe de base de Rust, le système de propriété, le vérificateur d'emprunt, etc.
3. Projets pratiques : Consolidez vos connaissances en écrivant des outils en ligne de commande simples, des serveurs Web ou des jeux.
4. Participer à la communauté : Rejoignez la communauté Rust, communiquez avec d'autres développeurs Rust et apprenez de leurs expériences.## III. Configuration de l'environnement de développement Rust

Configurer un environnement de développement Rust est très simple, il suffit d'installer rustup. rustup installera automatiquement le compilateur Rust, la bibliothèque standard et d'autres outils nécessaires.

Étapes :

1. Télécharger rustup : Visitez , et téléchargez le programme d'installation rustup correspondant à votre système d'exploitation.
2. Exécuter le programme d'installation : Suivez les instructions du programme d'installation.
3. Configurer les variables d'environnement : rustup configurera automatiquement les variables d'environnement, mais vous pouvez également les configurer manuellement.
4. Vérifier l'installation : Ouvrez le terminal et exécutez rustc --version et cargo --version. Si les numéros de version s'affichent correctement, l'installation a réussi.

Exemple de code :

rustc --version  # 查看 Rust 编译器版本 (Vérifier la version du compilateur Rust)
cargo --version  # 查看 Cargo 包管理器版本 (Vérifier la version du gestionnaire de paquets Cargo)

IV. Introduction rapide à la syntaxe de base de Rust

Voici quelques éléments de la syntaxe de base de Rust qui peuvent vous aider à démarrer rapidement :

• Déclaration de variables :

  let x = 5;          // 不可变变量 (Variable immuable)
  let mut y = 10;     // 可变变量 (Variable mutable)
  const PI: f64 = 3.1415926; // 常量 (Constante)
  

• Types de données :

  • Entier : i8, i16, i32, i64, i128, u8, u16, u32, u64, u128, isize, usize

  • Flottant : f32, f64

  • Booléen : bool (true, false)

  • Caractère : char (Caractère Unicode)

  • Chaîne de caractères : String, &str

  • Tuple : (i32, f64, char)

  • Tableau : [i32; 5]

  • Tranche : &[i32]

  • Structure :

    struct Point {
        x: i32,
        y: i32,
    }
    

  • Énumération :

    enum Color {
        Red,
        Green,
        Blue,
    }
    

• Fonctions :

  fn add(x: i32, y: i32) -> i32 {
      x + y
  }
  

• Flux de contrôle :

  • Instruction if :

    if x > 5 {
        println!("x is greater than 5");
    } else if x == 5 {
        println!("x is equal to 5");
    } else {
        println!("x is less than 5");
    }
    

  • Boucle loop :

    loop {
        println!("This will loop forever");
        break; // 退出循环 (Quitter la boucle)
    }
    ```## I. Introduction
    

Rust est un langage de programmation système moderne axé sur la sécurité, la vitesse et la concurrence. Il est conçu pour éviter les erreurs courantes telles que les erreurs de segmentation et les fuites de mémoire, tout en maintenant des performances élevées. Ce guide est destiné aux débutants et vous guidera à travers les bases de Rust.

II. Installation et configuration de l'environnement

1. Installation de Rust:

   • Téléchargez et exécutez rustup depuis le site officiel : https://www.rust-lang.org/tools/install
   • Suivez les instructions pour installer la dernière version stable de Rust.

2. Configuration des variables d'environnement:

   • rustup configurera automatiquement les variables d'environnement nécessaires, telles que PATH.

3. Vérification de l'installation:

   • Ouvrez un terminal et exécutez la commande suivante :

     rustc --version
     cargo --version
     

   • Si les informations de version de rustc (le compilateur Rust) et de cargo (le gestionnaire de paquets Rust) s'affichent correctement, l'installation est réussie.

III. Concepts de base

1. Hello, World!

   • Créez un nouveau fichier nommé main.rs et entrez le code suivant :

     fn main() {
         println!("Hello, World!");
     }
     

   • Enregistrez le fichier et exécutez la commande suivante dans le terminal :

     rustc main.rs
     ./main
     

   • Vous devriez voir "Hello, World!" s'afficher dans le terminal.

2. Variables et types de données

   • Variables:

     let x = 5; // Déclaration d'une variable immuable
     let mut y = 10; // Déclaration d'une variable mutable
     y = 20; // Modification de la valeur de la variable mutable
     const Z: i32 = 30; // Déclaration d'une constante
     

   • Types de données:

     • i32: Entier signé 32 bits
     • f64: Nombre à virgule flottante 64 bits
     • bool: Booléen (true ou false)
     • char: Caractère Unicode
     • String: Chaîne de caractères

     let a: i32 = 10;
     let b: f64 = 3.14;
     let c: bool = true;
     let d: char = 'A';
     let e: String = String::from("Hello");
     

3. Fonctions

   • Définition d'une fonction :

     fn add(x: i32, y: i32) -> i32 {
         x + y
     }
     
     fn main() {
         let result = add(5, 3);
         println!("Result: {}", result); // Affiche : Result: 8
     }
     

   • Les fonctions peuvent avoir des paramètres et une valeur de retour. Le type de données de chaque paramètre et de la valeur de retour doit être spécifié.

4. Structures de contrôle

   • if / else :

     let number = 5;
     
     if number < 10 {
         println!("Number is less than 10");
     } else {
         println!("Number is greater than or equal to 10");
     }
     

   • loop :

     let mut counter = 0;
     
     loop {
         println!("Again!");
         counter += 1;
     
         if counter == 5 {
             break;
         }
     }
     

   • while loop:

     let mut i = 0;
     while i < 5 {
         println!("Value: {}", i);
         i += 1;
     }
     

   • for loop:

     let arr = [10, 20, 30, 40, 50];
     
     for element in arr.iter() {
         println!("The value is: {}", element);
     }
     
     // Utilisation de Range
     for number in 1..5 { // Ne comprend pas 5
         println!("Number: {}", number);
     }
     

5. Propriété et emprunt

   • Propriété : Chaque valeur en Rust a une variable qui est son propriétaire. Il ne peut y avoir qu'un seul propriétaire à la fois. Lorsque le propriétaire sort de la portée, la valeur sera supprimée.

     {
         let s = String::from("hello"); // s est valide à partir d'ici
         // faire des choses avec s
     } // cette portée est maintenant terminée, et s n'est plus valide
     

   • Emprunt : L'emprunt permet d'utiliser une valeur sans en prendre possession. Il existe deux types d'emprunt : les références immuables (&) et les références mutables (&mut).

     fn main() {
         let s1 = String::from("hello");
     
         let len = calculate_length(&s1); // Emprunt immuable
     
         println!("The length of '{}' is {}.", s1, len);
     
         let mut s2 = String::from("hello");
     
         change(&mut s2); // Emprunt mutable
     
         println!("s2: {}", s2);
     }
     
     fn calculate_length(s: &String) -> usize {
         s.len()
     }
     
     fn change(s: &mut String) {
         s.push_str(", world");
     }
     

   • Règles d'emprunt :

     • À un moment donné, vous pouvez avoir soit une référence mutable, soit plusieurs références immuables.
     • Les références doivent toujours être valides.

6. Structures et énumérations

   • Structures :

     struct User {
         username: String,
         email: String,
         sign_in_count: u64,
         active: bool,
     }
     
     fn main() {
         let user1 = User {
             email: String::from("someone@example.com"),
             username: String::from("someusername123"),
             active: true,
             sign_in_count: 1,
         };
     
         println!("Username: {}", user1.username);
     }
     

   • Énumérations :

     enum IpAddrKind {
         V4(String),
         V6(String),
     }
     
     fn main() {
         let home = IpAddrKind::V4(String::from("127.0.0.1"));
         let loopback = IpAddrKind::V6(String::from("::1"));
     }
     

7. Gestion des erreurs

   • Result :

     use std::fs::File;
     use std::io::ErrorKind;
     
     fn main() {
         let f = File::open("hello.txt");
     
         let f = match f {
             Ok(file) => file,
             Err(error) => match error.kind() {
                 ErrorKind::NotFound => match File::create("hello.txt") {
                     Ok(fc) => fc,
                     Err(e) => panic!("Problem creating the file: {:?}", e),
                 },
                 other_error => {
                     panic!("Problem opening the file: {:?}", other_error)
                 }
             },
         };
     }
     

IV. Exemples pratiques

```rust
use std::fs::File;
use std::io::ErrorKind;

fn main() {
    let f = File::open("hello.txt");

    let f = match f {
        Ok(file) => file,
        Err(error) => match error.kind() {
            ErrorKind::NotFound => match File::create("hello.txt") {
                Ok(fc) => fc,
                Err(e) => panic!("Problem creating the file: {:?}", e),
            },
            other_error => {
                panic!("Problem opening the file: {:?}", other_error)
            }
        },
    };
}
```

V. Outils pratiques et ressources d'apprentissage

• Cargo : Le gestionnaire de paquets et l'outil de construction de Rust, utilisé pour gérer les dépendances, construire des projets et exécuter des tests.
• Rust Analyzer : Un puissant serveur de langage Rust qui fournit des fonctionnalités telles que la complétion de code, la vérification syntaxique et la refactorisation. Il est recommandé d'installer le plugin correspondant dans VS Code.
• Clippy : Un outil d'analyse statique du code Rust qui peut vérifier les problèmes potentiels dans le code et fournir des suggestions d'amélioration.
• crates.io : Le dépôt de paquets de Rust, similaire à npm (JavaScript) ou PyPI (Python).
• Documentation officielle : Contient la documentation complète du langage Rust.
• Rust by Example : Fournit de nombreux exemples de code Rust.
• The Rust Programming Language (The Book) : Le tutoriel officiel de Rust, fortement recommandé à la lecture.
• Rustlings : Un outil d'apprentissage interactif de Rust qui permet d'apprendre Rust en résolvant une série d'exercices.
• Cours en ligne : Il existe de nombreux cours en ligne sur Rust sur des plateformes telles que Udemy et Coursera.

VI. Directions d'apprentissage approfondies

• Programmation asynchrone (async/await) : Utilisation de tokio ou async-std pour écrire des programmes concurrents haute performance.
• WebAssembly (Wasm) : Compilation du code Rust en Wasm pour l'exécution dans les navigateurs.
• Développement embarqué : Utilisation de Rust pour développer des logiciels de systèmes embarqués.
• Développement de blockchain : Utilisation de Rust pour développer des applications de blockchain, telles que le développement de contrats intelligents Solana.

VII. ConclusionRust est un langage de programmation à la fois stimulant et extrêmement gratifiant. Il offre une sécurité et des performances robustes, et bénéficie d'une communauté active. Grâce à cette introduction, j'espère vous aider à démarrer rapidement avec Rust et à commencer votre voyage de programmation Rust. En partant du jeu Rust, explorez les mystères du langage de programmation Rust, et vous découvrirez un tout nouveau monde.