07. Presentation du langage Rust

Pourquoi faut-il passer à Rust ?

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(Le vrai Rust)

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1. Qu’est-ce que Rust ?

• Langage de programmation
• Dev applications, web, embarqué, …
• Gestion de mémoire ultra optimisée
• Force les bonnes pratiques en Dev
• “Si ça compile, alors ça fonctionne”

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2. Origines du Rust

• Graydon Hoare, dev chez Mozilla
• Grâce à un ascenseur mal développé
• Langages actuels = difficultés pour la gestion de mémoire
• Un but : “améliorer” la gestion de mémoire de C/C++

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3. Les concepts spécifiques

Concepts importants et spécifiques à Rust :

• Ownership model
• Move semantics
• Borrowing model

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4. Gestion de mémoire des autres langages

• Gestion de la mémoire manuellement
  • C/C++
• Gestion de la mémoire via le Garbage Collector
  • Java par exemple

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Exemple du Garbage Collector en Java :

public static void Main (String[] args) {
	private a = 1;
	private b = 2;
	a + b;
	System.gc();
}

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4.1 Le Garbage Collector

• Système de nettoyage de la mémoire
• Baisses de performances intermittentes
  • Mets en pause des threads
  • S’approprie de la mémoire

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4.2 La solution Rust : Ownership Model

• Chaque valeur appartient à sa variable/constante, et/ou instance
• Compilateur ⇒ Libération auto de la mémoire
  • A la sortie de la scope (portée)
• Préenregistrement des mouvements de mémoire

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Système de propriété en Rust :

fn main() {
    // Ownership
    let user1 = String::from("Jean");
    //User1 : String = "Jean"
    //User1 est propriétaire de "Jean"
    
    // ✅ Rust compile, il n'y a pas d'erreur
    println!("{}", user1);
}

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4.2.1 Move semantics

• Mouvement de la propriété d’une valeur
• Évite l’allocation manuelle
• Évite les bugs de mémoire

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Système de transfert en Rust :

fn main() {
    // Move Semantics
    let user1 = String::from("Jean");
    //User1 : String = "Jean"
    let jean = user1;
    // Transfert de la propriété de user1
    // Drop de user1 dans la mémoire
    println!("{}", user1);
    //❌ Propriété de user1 transférée à la variable jean
    println!("{}", jean);
    // ‼️ Le compilateur refuse de compiler ‼️
}

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5. La gestion d’accès des autres langages

• Accorder un accès temporaire : références et pointeurs
  • ⇒ Manipulations dangereuses (ex : lecture et écriture concurrente)
  • Permet de facilement se tirer dans le pied

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Est-ce que ce code marche au click de l’utilisateur ?

public static void userClicked () {
	List<User> users = new arrayList<>();
	users.add(new User("Jerry"));
	users.add(new User("Bob"));
	users.add(new User("Tom"));
	for (User user : users) {
		if (user.getName().equals("Bob")) {
			users.remove(user);
		}
	}
}

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public static void userClicked () {
	List<User> users = new arrayList<>();
	users.add(new User("Jerry"));
	users.add(new User("Bob"));
	users.add(new User("Tom"));
	// On boucle sur 3 indexs
	for (User user : users) {
		if (user.getName().equals("Bob")) {
			// Mais on en enlève un
			users.remove(user);
			// Désynchronisation de l'itérateur
		}
	}
}

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5.1 La solution Rust : Borrowing model

• Emprunter (borrowing) ~= référence mais extrêmement rigoureuse
• Toujours rendre au compilateur

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Exemple d’emprunt :

fn main() {
    let user1 = String::from("Jean");
    //User1 : String = "Jean"
    let jean = &user1;
    // La valeur de jean est une référence vers user1
    println!("{}", user1);
    println!("{}", jean);
    // ✅ Le compilateur fonctionne
}

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5.1.1 Les emprunts (borrowing)

• Immutables = aucun changement
• Mutables = changements possibles
• Référence mutable active → pas de référence immutable vers celle-ci
• Plusieurs références immutables (même donnée) peuvent exister
• Une seule référence mutable peut exister
• La référence doit exister

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// ❌ Référence immutable à une variable mutable
 
	// Variable mutable
    let mut nbr3 : i32 = 10;
    // Référence mutable
    let nbr4: &mut i32 = &mut nbr3;
    // Référence immutable
    let nbr5: &i32 = &nbr3;
 
    println!("{}", nbr4, nbr5);
    
    // ❌ Ne compile pas car il y a une concurrence

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Fin

Sources : https://www.youtube.com/watch?v=hbHgIzIbzmQ https://youtu.be/0y6RKiIk6cs https://doc.rust-lang.org/

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