Rust-ის დამწყებთათვის სახელმძღვანელო: თამაშიდან პროგრამირებამდე, სწრაფად გაეცანით Rust-ის ეკოსისტემას

Rust სწრაფად ვითარდება, ის არა მხოლოდ პროგრამირების ენაა, არამედ ცოცხალი ეკოსისტემაც. გადარჩენის თამაშებიდან მაღალი წარმადობის სისტემურ პროგრამირებამდე, Rust ყველგანაა. ეს სტატია X/Twitter-ზე დისკუსიიდან გამომდინარე, Rust-ის დამწყებთათვის გთავაზობთ სწრაფი შესავლის სახელმძღვანელოს, რომელიც მოიცავს Rust-ის გამოყენების სცენარებს, სასწავლო რესურსებს და რამდენიმე პრაქტიკულ ინსტრუმენტს.

I. რა არის Rust? რატომ ღირს მისი სწავლა?

Rust არის სისტემური პროგრამირების ენა, რომელიც ფოკუსირებულია უსაფრთხოებაზე, სიჩქარეზე და პარალელურობაზე. ის მიზნად ისახავს C და C++-ში გავრცელებული მეხსიერების უსაფრთხოების პრობლემების გადაჭრას, ამავდროულად უზრუნველყოფს ამ ენებთან შედარებად ან უფრო მაღალ წარმადობას.

Rust-ის უპირატესობები:

• მეხსიერების უსაფრთხოება: Rust-ის საკუთრების სისტემა და სესხების შემოწმება კომპილაციის დროს ხელს უშლის null pointer-ებს, მონაცემთა რბოლას და სხვა პრობლემებს.
• მაღალი წარმადობა: Rust კომპილირდება ეფექტურ მანქანურ კოდში და აქვს ძლიერი ნულოვანი დანახარჯების აბსტრაქციის შესაძლებლობა.
• პარალელური უსაფრთხოება: Rust-ის ტიპების სისტემა უზრუნველყოფს პარალელური კოდის უსაფრთხოებას და თავიდან აიცილებს მონაცემთა რბოლას.
• მრავალპლატფორმულობა: Rust მხარს უჭერს სხვადასხვა ოპერაციულ სისტემასა და არქიტექტურას, მათ შორის Windows, Linux, macOS, WebAssembly და სხვა.
• აქტიური საზოგადოება: Rust-ს ჰყავს ცოცხალი საზოგადოება, რომელიც უზრუნველყოფს მდიდარ ბიბლიოთეკებს, ინსტრუმენტებსა და მხარდაჭერას.

Rust-ის გამოყენების სცენარები:

• ოპერაციული სისტემები და ჩაშენებული სისტემები: მისი მაღალი წარმადობისა და უსაფრთხოების გამო, Rust იდეალურია ოპერაციული სისტემის ბირთვების, დრაივერების და ჩაშენებული მოწყობილობების პროგრამული უზრუნველყოფის შესაქმნელად.
• WebAssembly (Wasm): Rust შეიძლება კომპილირდეს Wasm-ში, რაც საშუალებას იძლევა ბრაუზერში მაღალი წარმადობის კოდის გაშვებას.
• ბრძანების ხაზის ინსტრუმენტები: Rust გთავაზობთ ბრძანების ხაზის ინსტრუმენტების განვითარების ძლიერ ჩარჩოებს, როგორიცაა clap და structopt.
• ქსელური პროგრამირება: Rust-ის tokio ბიბლიოთეკა უზრუნველყოფს ასინქრონულ გარემოს, რაც აადვილებს მაღალი წარმადობის ქსელური აპლიკაციების დაწერას.
• თამაშების განვითარება: მიუხედავად იმისა, რომ C++-ზე ნაკლებად პოპულარულია, Rust თამაშების განვითარების სფეროში იწყებს გამოჩენას, მაგალითად, ღია კოდის გადარჩენის თამაში Rust თავად Unity ძრავითა და C#-ით არის შემუშავებული, მაგრამ სერვერის მხარის ლოგიკის ნაწილი შეიძლება Rust-ით ოპტიმიზირდეს.

II. თამაშიდან Rust Rust პროგრამირების ენამდე

X/Twitter-ზე დისკუსიაში ნახსენები იყო გადარჩენის თამაში Rust, რომელსაც მჭიდრო კავშირი აქვს Rust პროგრამირების ენასთან. მიუხედავად იმისა, რომ მათ ერთი და იგივე სახელი აქვთ, ისინი განსხვავებული რამ არიან. Rust თამაში არის მრავალმოთამაშიანი ონლაინ გადარჩენის თამაში, ხოლო Rust არის პროგრამირების ენა სხვადასხვა პროგრამული უზრუნველყოფის შესაქმნელად.

თამაში Rust:

• არის მრავალმოთამაშიანი ონლაინ გადარჩენის თამაში, სადაც მოთამაშეებმა უნდა გადარჩნენ უდაბნოში, ააშენონ ბაზები და იურთიერთონ სხვა მოთამაშეებთან.
• შემუშავებულია Unity ძრავითა და C#-ით.
• შეიძლება Steam-ზე შეძენა და ხშირად აქვს სარეკლამო აქციები.

Rust პროგრამირების ენა:

• გამოიყენება სხვადასხვა პროგრამული უზრუნველყოფის შესაქმნელად, მათ შორის ოპერაციული სისტემები, ბრაუზერის ძრავები, ქსელური სერვერები, თამაშები და სხვა.
• არის ღია კოდის და მრავალპლატფორმული.
• აქვს ძლიერი ტიპების სისტემა და მეხსიერების უსაფრთხოების მახასიათებლები.

თუ თქვენ ხართ Rust თამაშის მოთამაშე და გსურთ Rust პროგრამირების ენის სწავლა, მაშინ შეგიძლიათ განიხილოთ შემდეგი ნაბიჯები:

1. დააინსტალირეთ Rust-ის ინსტრუმენტების ნაკრები: ჩამოტვირთეთ და დააინსტალირეთ rustup, რომელიც არის Rust-ის ვერსიების მართვის ინსტრუმენტი.
2. ისწავლეთ Rust-ის საფუძვლები: წაიკითხეთ ოფიციალური სახელმძღვანელო "The Rust Programming Language" (საყოველთაოდ ცნობილი როგორც "The Book"), რომ გაეცნოთ Rust-ის ძირითად სინტაქსს, საკუთრების სისტემას, სესხების შემოწმებას და სხვა.
3. პრაქტიკული პროექტები: გაამყარეთ თქვენი ცოდნა მარტივი ბრძანების ხაზის ინსტრუმენტების, ვებ სერვერების ან თამაშების დაწერით.
4. მონაწილეობა მიიღეთ საზოგადოებაში: შეუერთდით Rust-ის საზოგადოებას, გაცვალეთ გამოცდილება სხვა Rust-ის დეველოპერებთან და ისწავლეთ მათი გამოცდილებიდან.Rust-ის განვითარების გარემოს დაყენება ძალიან მარტივია, საკმარისია rustup-ის დაყენება. rustup ავტომატურად დააყენებს Rust-ის კომპილერს, სტანდარტულ ბიბლიოთეკას და სხვა საჭირო ინსტრუმენტებს.

ნაბიჯები:

1. rustup-ის ჩამოტვირთვა: ეწვიეთ , თქვენი ოპერაციული სისტემისთვის შესაბამისი rustup-ის ინსტალაციის პროგრამის ჩამოსატვირთად.
2. ინსტალაციის პროგრამის გაშვება: მიჰყევით ინსტალაციის პროგრამის მითითებებს.
3. გარემოს ცვლადების კონფიგურაცია: rustup ავტომატურად მოახდენს გარემოს ცვლადების კონფიგურაციას, თქვენ ასევე შეგიძლიათ ხელით მოახდინოთ კონფიგურაცია.
4. ინსტალაციის შემოწმება: გახსენით ტერმინალი, გაუშვით rustc --version და cargo --version, თუ სწორად გამოჩნდება ვერსიის ნომერი, ეს ნიშნავს, რომ ინსტალაცია წარმატებით დასრულდა.

კოდის მაგალითი:

rustc --version  # Rust-ის კომპილერის ვერსიის ნახვა
cargo --version  # Cargo პაკეტების მენეჯერის ვერსიის ნახვა

IV. Rust-ის ძირითადი სინტაქსის სწრაფი შესავალი

ქვემოთ მოცემულია Rust-ის ძირითადი სინტაქსი, რომელიც დაგეხმარებათ სწრაფად დაიწყოთ:

• ცვლადის დეკლარაცია:

  let x = 5;          // უცვლელი ცვლადი
  let mut y = 10;     // ცვლადი ცვლადი
  const PI: f64 = 3.1415926; // მუდმივა
  

• მონაცემთა ტიპები:

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

  • მცურავი წერტილი: f32, f64

  • ლოგიკური: bool (true, false)

  • სიმბოლო: char (Unicode სიმბოლო)

  • სტრიქონი: String, &str

  • კორტეჟი: (i32, f64, char)

  • მასივი: [i32; 5]

  • ნაჭერი: &[i32]

  • სტრუქტურა:

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

  • ენუმერაცია:

    enum Color {
        Red,
        Green,
        Blue,
    }
    

• ფუნქცია:

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

• კონტროლის ნაკადი:

  • if განცხადება:

    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");
    }
    

  • loop ციკლი:

    loop {
        println!("This will loop forever");
        break; // ციკლიდან გამოსვლა
    }
    ```## I. შესავალი
    

Rust არის სისტემური პროგრამირების ენა, რომელიც ფოკუსირებულია უსაფრთხოებაზე, სიჩქარეზე და პარალელიზმზე. ის შესაფერისია სხვადასხვა სცენარისთვის, მათ შორის სისტემური პროგრამირებისთვის, ვებ-განვითარებისთვის და ჩაშენებული მოწყობილობებისთვის.

II. გარემოს დაყენება

1. Rust-ის ინსტალაცია:

   • გადადით Rust-ის ოფიციალურ ვებსაიტზე: https://www.rust-lang.org/
   • მიჰყევით ინსტრუქციას Rust-ის ინსტალაციისთვის თქვენს ოპერაციულ სისტემაზე.

2. გადაამოწმეთ ინსტალაცია:

   • გახსენით ტერმინალი და აკრიფეთ შემდეგი ბრძანება:

     rustc --version
     cargo --version
     

   • თუ ვერსიის ინფორმაცია სწორად არის ნაჩვენები, ეს ნიშნავს, რომ Rust წარმატებით არის დაინსტალირებული.

III. ძირითადი სინტაქსი

1. ცვლადები:

   • ცვლადები უნდა იყოს დეკლარირებული let საკვანძო სიტყვით. ნაგულისხმევად, ცვლადები უცვლელია (immutable). თუ ცვლადი უნდა იყოს ცვალებადი (mutable), გამოიყენეთ mut საკვანძო სიტყვა.

     let x = 5; // უცვლელი ცვლადი
     let mut y = 10; // ცვალებადი ცვლადი
     y = 20;
     println!("y-ის მნიშვნელობა არის: {}", y);
     

2. მონაცემთა ტიპები:

   • Rust არის სტატიკურად ტიპიზირებული ენა, მაგრამ ხშირ შემთხვევაში შეუძლია ტიპების გამოტანა (type inference).

   • ძირითადი მონაცემთა ტიპები მოიცავს:

     • მთელი რიცხვები: i32, u32, i64, u64 და ა.შ.
     • მცურავი მძიმით რიცხვები: f32, f64
     • Boolean: bool (true ან false)
     • Character: char
     • String: String

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

3. ფუნქციები:

   • ფუნქციები დეკლარირებულია fn საკვანძო სიტყვით. ფუნქციის პარამეტრებმა უნდა მიუთითონ ტიპები, ხოლო დაბრუნების ტიპი მითითებულია -> სიმბოლოთი.

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

4. კომენტარები:

   • ერთხაზიანი კომენტარები იწყება //-ით.

   • მრავალხაზიანი კომენტარები იწყება /*-ით და მთავრდება */-ით.

     // ეს არის ერთხაზიანი კომენტარი
     /*
      ეს არის
      მრავალხაზიანი
      კომენტარი
     */
     

5. მართვის ნაკადი:

   • if-else განცხადებები:

     let number = 7;
     
     if number < 5 {
         println!("პირობა იყო ჭეშმარიტი");
     } else {
         println!("პირობა იყო მცდარი");
     }
     

   • loop ციკლი:

     loop {
         println!("ისევ და ისევ!");
         break; // გამოდით ციკლიდან
     }
     

   • while ციკლი:

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

   • for ციკლი:

     let arr = [1, 2, 3, 4, 5];
     
     for element in arr.iter() {
         println!("მნიშვნელობა არის: {}", element);
     }
     

IV. მოწინავე მახასიათებლები

1. მფლობელობა (Ownership):

   • Rust-ს აქვს მფლობელობის სისტემა, რომელიც მართავს მეხსიერებას კომპილაციის დროს, მეხსიერების უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.

   • თითოეულ მნიშვნელობას აქვს მფლობელი.

   • ერთ დროს მხოლოდ ერთ მფლობელს შეუძლია ჰქონდეს მნიშვნელობა.

   • როდესაც მფლობელი გადის სკოპიდან, მნიშვნელობა იშლება.

     fn main() {
         let s1 = String::from("hello");
         let s2 = s1; // s1-ის მფლობელობა გადადის s2-ზე
         // println!("{}", s1); // ეს გამოიწვევს შეცდომას, რადგან s1 აღარ არის ვალიდური
         println!("{}", s2);
     }
     

2. სესხება (Borrowing):

   • სესხება საშუალებას გაძლევთ მიმართოთ მნიშვნელობას მფლობელობის გადაცემის გარეშე.

   • არსებობს ორი ტიპის სესხება: უცვლელი სესხება (&) და ცვალებადი სესხება (&mut).

   • ერთ სკოპში შეიძლება იყოს მრავალი უცვლელი სესხება, მაგრამ მხოლოდ ერთი ცვალებადი სესხება.

     fn main() {
         let s1 = String::from("hello");
     
         let len = calculate_length(&s1); // უცვლელი სესხება
     
         println!("სიგრძე '{}' არის {}.", s1, len);
     }
     
     fn calculate_length(s: &String) -> usize {
         s.len()
     }
     

3. სტრუქტურები (Structs):

   • სტრუქტურები არის მონაცემთა ტიპები, რომლებიც შედგება რამდენიმე დაკავშირებული მნიშვნელობისგან.

     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!("მომხმარებლის სახელი: {}", user1.username);
     }
     

4. Enum-ები (Enums):

   • Enum-ები არის ტიპები, რომლებიც შეიძლება იყოს რამდენიმე შესაძლო ვარიანტიდან ერთ-ერთი.

     enum Movement {
         Forward,
         Backward,
         Left,
         Right,
     }
     
     fn move_avatar(m: Movement) {
         match m {
             Movement::Forward => println!("წინ მივდივართ"),
             Movement::Backward => println!("უკან მივდივართ"),
             Movement::Left => println!("მარცხნივ მივდივართ"),
             Movement::Right => println!("მარჯვნივ მივდივართ"),
         }
     }
     
     fn main() {
         move_avatar(Movement::Forward);
     }
     

5. შეცდომების დამუშავება (Error Handling):

   • Rust-ს არ აქვს გამონაკლისები. ის იყენებს Result ტიპს შეცდომების დასამუშავებლად.

     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!("ფაილის შექმნის პრობლემა: {:?}", e),
                 },
                 other_error => {
                     panic!("ფაილის გახსნის პრობლემა: {:?}", other_error)
                 }
             },
         };
     }
     

V. სასარგებლო ინსტრუმენტები და სასწავლო რესურსები

• Cargo: Rust-ის პაკეტების მენეჯერი და აწყობის ინსტრუმენტი, რომელიც გამოიყენება დამოკიდებულებების სამართავად, პროექტების ასაწყობად და ტესტების გასაშვებად.
• Rust Analyzer: Rust-ის ენის ძლიერი სერვერი, რომელიც უზრუნველყოფს კოდის ავტომატურ შევსებას, სინტაქსის შემოწმებას, რეფაქტორინგს და სხვა ფუნქციებს. რეკომენდებულია შესაბამისი დანამატის დაყენება VS Code-ში.
• Clippy: Rust-ის კოდის სტატიკური ანალიზის ინსტრუმენტი, რომელსაც შეუძლია შეამოწმოს კოდში პოტენციური პრობლემები და მოგაწოდოთ გაუმჯობესების რეკომენდაციები.
• crates.io: Rust-ის პაკეტების საცავი, npm-ის (JavaScript) ან PyPI-ის (Python) მსგავსი.
• ოფიციალური დოკუმენტაცია: შეიცავს Rust-ის ენის სრულ დოკუმენტაციას.
• Rust by Example: გთავაზობთ Rust-ის კოდის უამრავ მაგალითს.
• The Rust Programming Language (The Book): Rust-ის ოფიციალური სახელმძღვანელო, რეკომენდებულია წასაკითხად.
• Rustlings: Rust-ის ინტერაქტიული სასწავლო ინსტრუმენტი, რომელიც Rust-ის შესწავლას სავარჯიშოების სერიის ამოხსნით გთავაზობთ.
• ონლაინ კურსები: Udemy, Coursera და სხვა პლატფორმებზე არის Rust-ის მრავალი ონლაინ კურსი.

VI. სიღრმისეული სასწავლო მიმართულებები

• ასინქრონული პროგრამირება (async/await): გამოიყენეთ tokio ან async-std მაღალი წარმადობის პარალელური პროგრამების დასაწერად.
• WebAssembly (Wasm): Rust-ის კოდის კომპილირება Wasm-ში, ბრაუზერში გასაშვებად.
• ჩაშენებული მოწყობილობების განვითარება: გამოიყენეთ Rust ჩაშენებული სისტემების პროგრამული უზრუნველყოფის შესაქმნელად.
• ბლოკჩეინის განვითარება: გამოიყენეთ Rust ბლოკჩეინის აპლიკაციების შესაქმნელად, როგორიცაა Solana-ს ჭკვიანი კონტრაქტების განვითარება.

VII. შეჯამებაRust არის პროგრამირების ენა, რომელიც სავსეა გამოწვევებით, მაგრამ ძალიან ღირებულია. ის უზრუნველყოფს ძლიერ უსაფრთხოებასა და წარმადობას და ჰყავს აქტიური საზოგადოება. ამ სტატიის შესავლის საშუალებით, იმედია დაგეხმარებით სწრაფად დაიწყოთ Rust და დაიწყოთ თქვენი Rust პროგრამირების მოგზაურობა. თამაშიდან Rust დაწყებული, გამოიკვლიეთ Rust პროგრამირების ენის საიდუმლოებები და აღმოაჩენთ სრულიად ახალ სამყაროს.