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Rust 學習筆記

Rust Note

• 前言
• 開發環境
• 主要學習資源
• Rust 基礎說明
• 非同步與多執行緒
• 實作應用
• 進階應用
• 參考資料
  • Projects and Crates
  • 其他資源

前言

第一次使用 Rust 是在改寫區塊鏈 Side Project。主要是利用 Hyperledger Sawtooth，原先使用 Go，後來改用 Rust。發現 Rust 的速度有比較快，但不好學。這二、三年來斷斷續續重頭學習，也一直沒有好好整理。最近又再重頭學習一次，並且把公司內原本 CGO 的函式庫，用 Rust 重做一次後，對 Rust 又更熟悉；打鐵趁熱，趕緊記錄這次學習的過程與相關實作細節。

與 Go 相比，Rust 相對比較像 Scala。目前筆者主要以 Go 開發；之前因工作關係，用 Scala 開發推薦系統，所以筆者有 Go 與 Scala 實作經驗。這次學習筆記，就以 Go 與 Scala 為基礎，來記錄 Rust 的學習筆記。

開發環境

• Rust 版本: 1.77.1
• 開發環境: Mac OS (arm64)
• 開發工具: VSCode
• 文件使用 Markdown Preview Enhanced 撰寫，請安裝完環境後再閱讀。
• Source on Github

主要學習資源

• Rust 程式設計, 2/e (Programming Rust: Fast, Safe Systems Development, 2/e)
• The Rust Programming Language
• Rust by Example
• The Cargo Book

Rust 基礎說明

• 01 Introduction

  1. 評估是否適合或需要學習 Rust
  2. 初步了解 Rust 運作方式
  3. 安裝開發環境
  4. 實作第一隻程式 - hello world

• 02 Basic Data Types

  1. Scalar Types
  2. Immutable and Mutable Variables
  3. Cast
  4. Overflow
  5. Scope, Shadowing and Freeze

• 03 Compound Data Types

  1. Tuple
  2. Array
  3. Vector

• 04 Slice and String

  1. Slice
  2. String and &str

• 05 Control Flow and Function

  1. return and early return
  2. if-elseif-else
  3. loop

• 06 Rust Memory Principles

  1. Ownership, Clone, Copy and Move
  2. References and Borrowing
  3. Lifetime

• 07 Struct and Method

  1. Struct
  2. Method
  3. Drive
  4. Ownership
  5. Some Mutable Field in Imutable Struct

• 08 Enum

  1. Enum
  2. Enum in Memory
  3. Define Method in Enum
  4. Option

• 09 Pattern Match

  • destructuring
  • match https://doc.rust-lang.org/reference/patterns.html#identifier-patterns
  • if let

• 10 Traits & Generic

  • traits
    • Default
    • Drop
    • Clone
    • Copy
  • generic
    • From / Into
    • Operator Overloading

• 11 Error Handling

  • Option
  • Result
    • Result and Main
    • Early Return

• 12 Common Collections

  1. vector
  2. binary heap
  3. map
  4. set

• 13 Iteration and Closure

  1. iterator
  2. clousure

• 14 Cargo and Crates

  1. crates
  2. cargo
  3. cross compile

• 15 Testing

  1. unit test
  2. integration test
  3. test private function

• 16 Box and Rc

  1. Box and Dereferencing
  2. Rc and Arc

• 17 Macros

• 18 Unsafe and FFI

非同步與多執行緒

• 19 Concurrency
  • Arc and Mutex
  • Send and Sync
• 20 Async

實作應用

• clap: command line argument parser
• serde: serialization and deserialization
  • json
  • toml
• log and log4rs: logging
• Actix Web: web framework
• sqlx: execure sql
• Diesel: ORM Framework
• tokio: async framework
  • async
  • thread
  • channel
    • select!
  • actor
• reqwest: http client
• websocket
• chrono: date and time

進階應用

• FFI and cbindgen
• PyO3

參考資料

以下是我學 Rust 過程，記錄下來的一些資源，供大家參考。

Projects and Crates

• Awesome Rust
• clap
• serde-rs
• tokio.rs
• actix.rs
• redis-rs
• tonic
• gRPC-rs
• AutoCxx
• r2d2
• Burn
• Rocket
• Yew
• Diesel
• Official Onnx Runtime
• Ort
• Tch-rs
• Tensorflow Rust
• HuggingFace Tokenizers
• HuggingFace Text Generation Interface
• HuggingFace Candle
• PyO3 user guide

其他資源

• Comprehensive Rust by Google
• Rust and WebAssembly
• Asynchronous Programming in Rust
• Rust Cookbook
• The bindgen User Guide
• The Rust Reference
• Rust语言圣经(Rust Course)
• The `wasm-bindgen` Guide
• The Rustonomicon
• CXX — safe interop between Rust and C++
• Learn Rust With Entirely Too Many Linked Lists
• Rust Design Patterns
• Rust语言中文社区
• Command Line Applications in Rust
• How to bind (Python + NumPy) with (Rust + Ndarray)
• Rust fact vs. fiction: 5 Insights from Google's Rust journey in 2022
• Comprehensive Rust (by Google)
• First Rust Code Shows Up in the Windows 11 Kernel
• Rust for Windows