Выпуск языка программирования Rust 1.59 с поддержкой ассемблерных вставок

Kate · 24 Фев 2022

Опубликован релиз языка программирования общего назначения Rust 1.59, основанного проектом Mozilla, но ныне развиваемого под покровительством независимой некоммерческой организации Rust Foundation. Язык сфокусирован на безопасной работе с памятью и предоставляет средства для достижения высокого параллелизма выполнения заданий, при этом обходясь без использования сборщика мусора и runtime (runtime сводится к базовой инициализации и сопровождению стандартной библиотеки).

Методы работы с памятью в Rust избавляют разработчика от ошибок при манипулировании указателями и защищают от проблем, возникающих из-за низкоуровневой работы с памятью, таких как обращение к области памяти после её освобождения, разыменование нулевых указателей, выход за границы буфера и т.п. Для распространения библиотек, обеспечения сборки и управления зависимостями проектом развивается пакетный менеджер Cargo. Для размещения библиотек поддерживается репозиторий crates.io.

Безопасная работа с памятью обеспечивается в Rust во время компиляции через проверку ссылок, отслеживание владения объектами, учёт времени жизни объектов (области видимости) и оценку корректности доступа к памяти во время выполнения кода. Rust также предоставляет средства для защиты от целочисленных переполнений, требует обязательной инициализации значений переменных перед использованием, лучше обрабатывает ошибки в стандартной библиотеке, применяет концепцию неизменяемости (immutable) ссылок и переменных по умолчанию, предлагает сильную статическую типизацию для минимизации логических ошибок.

Основные новшества:

Предоставлена возможность использования ассемблерных вставок, востребованных в приложениях, которым необходимо управлять выполнением на низком уровне или иметь возможность использования специализированных машинных инструкций. Ассемблерные вставки добавляются при помощи макросов "asm!" и "global_asm!" с использованием для именования регистров синтаксиса форматирования строк, аналогичного тому, что используется в строковых подстановках в Rust. Компилятором поддерживаются ассемблерные инструкции для архитектур x86, x86-64, ARM, AArch64 и RISC-V. Пример вставки:
use std::arch::asm;
// Multiply x by 6 using shifts and adds
let mut x: u64 = 4;
unsafe {
asm!(
"mov {tmp}, {x}",
"shl {tmp}, 1",
"shl {x}, 2",
"add {x}, {tmp}",
x = inout(reg) x,
tmp = out(reg) _,
);
}
assert_eq!(x, 4 * 6);
Добавлена поддержка деструктурированных (параллельных) присвоений, в которых в левой части выражения указывается несколько типажей, слайсов или структур. Например:
let (a, b, c, d, e);

(a, b) = (1, 2);
[c, .., d, _] = [1, 2, 3, 4, 5];
Struct { e, .. } = Struct { e: 5, f: 3 };

assert_eq!([1, 2, 1, 4, 5], [a, b, c, d, e]);
Предоставлена возможность указания значений по умолчанию для константных дженериков ("const generics"):
struct ArrayStorage<T, const N: usize = 2> {
arr: [T; N],
}
impl<T> ArrayStorage<T> {
fn new(a: T, b: T) -> ArrayStorage<T> {
ArrayStorage {
arr: [a, b],
}
}
}
В пакетном менеджере Cargo обеспечен вывод предупреждений об использовании в зависимостях недопустимых конструкций, обрабатываемых из-за ошибок в компиляторе (например, из-за ошибки допускалось заимствование полей упакованных структур в safe-блоках). Поддержка подобных конструкций будет прекращена в будущей версии Rust.
В cargo и rustc встроена возможность генерации исполняемых файлов, очищенных от отладочных данных (strip = "debuginfo") и символов (strip = "symbols"), без необходимости вызова отдельной утилиты. Настройка очистки реализуется через параметр "strip" в Cargo.toml:
[profile.release]
strip = "debuginfo", "symbols"
По умолчанию отключена инкрементальная компиляция. В качестве причины называется временный обход ошибки в компиляторе, приводящей к сбоям и выводу ошибок десериализации. Исправление ошибки уже подготовлено и войдёт в состав следующего выпуска. Для возвращения инкрементальной компиляции можно использовать переменную окружения RUSTC_FORCE_INCREMENTAL=1.
В разряд стабильных переведена новая порция API, в том числе стабилизированы методы и реализации типажей:
Признак "const", определяющий возможность использования в любом контексте вместо констант, применён в функциях: