Rust

Rust je moderní systémový programovací jazyk, který kombinuje výkon C/C++ s bezpečností paměti — a to vše bez garbage collectoru. Kompilátor (rustc) před překladem zkontroluje, že kód nedělá nic nebezpečného s pamětí, a pokud ano, prostě se nezkompiluje.

Instalace

Rust se nejjednodušeji instaluje pomocí nástroje rustup, který spravuje verze kompilátoru a toolchainů.

Linux / macOS

Jeden příkaz, který nainstaluje všechno potřebné:

curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

Po instalaci je potřeba buď otevřít nový terminál, nebo načíst proměnné prostředí:

source $HOME/.cargo/env

Windows

Stáhněte si instalátor rustup-init.exe z rustup.rs a spusťte. Alternativně přes winget:

winget install Rustlang.Rustup

Ověření instalace

rustc --version
cargo --version

Měli byste vidět něco jako rustc 1.XX.X a cargo 1.XX.X.

Cargo — co to je a jak funguje

Cargo je oficiální build systém a package manager Rustu. Prakticky vše kolem Rust projektů se řeší přes něj:

vytváření nových projektů
kompilace a spouštění
správa závislostí (balíčků z crates.io)
testování, benchmarky, dokumentace

Zatímco v C a C++ si musíte buildovací systém (Make, CMake, Meson…) vybrat a nastavit sami, v Rustu je Cargo standardem a funguje hned od začátku.

Základní příkazy

cargo new projekt      # vytvoří novou složku s projektem
cargo build            # zkompiluje projekt (debug)
cargo build --release  # optimalizovaný release build
cargo run              # zkompiluje A spustí
cargo test             # spustí testy
cargo check            # rychlá kontrola bez generování binárky
cargo add nazev        # přidá závislost do projektu

Struktura projektu

Když spustíte cargo new hello, Cargo vytvoří:

hello/
├── Cargo.toml      # manifest projektu (metadata, závislosti)
├── .gitignore      # předpřipraveno pro Git
└── src/
    └── main.rs     # vstupní bod programu

Soubor Cargo.toml vypadá takto:

[package]
name = "hello"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[dependencies]

Závislosti se přidávají buď ručně do [dependencies], nebo pohodlněji pomocí cargo add:

cargo add serde

Hello, World!

Varianta 1: Přes Cargo (doporučený způsob)

cargo new hello
cd hello
cargo run

A je to! Cargo vám rovnou vygeneroval Hello World, zkompiloval ho a spustil:

   Compiling hello v0.1.0 (/path/to/hello)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.42s
     Running `target/debug/hello`
Hello, world!

Obsah vygenerovaného src/main.rs:

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

Varianta 2: Bez Carga, ručně přes rustc

Pro jednorázové skripty se hodí vědět, že Rust zvládne i kompilaci jednoho souboru:

echo 'fn main() { println!("Hello, World!"); }' > hello.rs
rustc hello.rs
./hello

V reálných projektech ale vždycky používejte Cargo — jakmile budete chtít přidat knihovnu nebo napsat test, oceníte to.

Co se v tom kódu děje?

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

fn main() — vstupní bod programu, stejně jako main v C/C++
println! — makro (poznáte podle vykřičníku), vypíše text na stdout a přidá nový řádek
Žádné return 0; není potřeba — pokud funkce nic nevrací, implicitně vrací () (jednotkový typ)

Co dělá Rust jiný

Bez zacházení do hloubky — hlavní nápady, které Rust přináší:

Ownership & borrowing — každá hodnota má právě jednoho vlastníka. Když vlastník zmizí, paměť se uvolní. Pokud chcete hodnotu "půjčit", používáte reference s jasnými pravidly.
Borrow checker — kompilátor při překladu kontroluje, že nedojde k use-after-free, data race ani dangling pointeru. Pokud ano, program se nezkompiluje.
Žádné null — místo toho typ Option<T>, který vás nutí explicitně ošetřit případ "žádná hodnota".
Žádné výjimky — chyby se vracejí přes typ Result<T, E>, takže je z kódu jasně vidět, co může selhat.
Paměťová bezpečnost bez GC — vše výše uvedené běží bez runtime overheadu. Výsledné binárky jsou stejně rychlé jako C/C++.
Moderní tooling — cargo, formátter rustfmt, linter clippy, skvělé error messages od kompilátoru.

Rust má pověst jazyka se strmou křivkou učení — zejména borrow checker může zpočátku frustrovat. Ale jakmile si zvyknete, získáte nástroj, ve kterém jde psát systémový kód s mnohem větším klidem, než jaký vám dá C nebo C++.

Pokud se chcete naučit Rust pořádně, doporučuje se oficiální kniha The Rust Programming Language (zdarma) a interaktivní cvičení Rustlings.

Skripta OSE-SYS