Rust 与 C++：深入的语言比较

Rust 与 C++ 是开发人员最近的热门话题。Rust 和 C++ 之间有很多相似之处，许多开发人员想知道使用哪个更好（特别是对于系统编程语言）。

这两种语言都在系统级开发领域竞争，并且与 Python 等对初学者更友好的语言相比，它们的学习曲线都很陡峭。

在选择编程语言时，您应该考虑其针对特定用例的效率和生产力。在本指南中，我们将深入研究 Rust 和 C++，比较和对比这些语言的用途、优点和缺点。

本指南一目了然：

• 什么是Rust？
• 什么是 C++？
• 技术对比
• 架构
• 游戏开发
• 结论和总结

什么是Rust ？

Rust 是由 Mozilla 开发的多范式编程语言，专注于性能和安全性。Rust 以其先进的安全并发能力而闻名 。Rust 的语法类似于 C++，但它提供了更快的速度和内存安全性，不使用垃圾收集器。

Rust 最初是为 Mozilla Firefox 浏览器开发的，但它的效率和优势吸引了许多 C++ 开发人员开始使用 Rust，通常用于游戏开发。

Rust 在内存管理方面是创新的。例如，它不允许空指针或悬空指针。由于其功能性，Rust 常用于构建设备驱动程序、嵌入式系统、游戏和操作系统，例如 BlogOS、Redox、RustOS、Rux 和 Tock。

Rust 代码可以说以其速度和在测试前调试代码的能力而闻名。例如，Rust 可以帮助您开发在运行时检查代码错误的程序。

Rust 的显着特点

• 内存管理
• 内存安全
• 所有权制度
• 多态性
• 速度和性能

fn main() {
  println!("Hello World!");
}

什么是 C++？

C++是一种高级、通用的编译语言，已经存在一段时间了。由于其语法复杂，C++代码用于需要高速和并发的程序。C++ 以帮助您真正接近金属而闻名。

C++ 是 C 的扩展，因此它继承了许多相似之处，但偏向于嵌入式软件和大型系统。

它以其性能、稳健性和效率而闻名。C++ 提供了对系统及其内存的大量控制。C++ 是构建Microsoft Windows 等操作系统和视频游戏开发的主要语言，因为一些游戏开发框架是用 C++ 编写的。

C++ 还提供了一个丰富的标准库，称为标准模板库。有了它，可以轻松构建从 GUI 应用程序到桌面应用程序，再到 3D 图形和游戏的所有内容。

C++的显着特点

• 面向对象
• C++ 模板 (STL)
• 运算符重载
• 遗产
• Lambda 表达式

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
  // your code goes here
  cout << "Hello World";
  return 0;
}

技术比较

那么，为什么要在 C++ 上使用 Rust，或者反过来呢？如果两者都是高性能、开源且功能强大的，那么更好的选择是什么？让我们深入了解他们的技术组件。

从高层次上看，C++ 拥有更大的社区、更广泛的用例、更多的框架，并且在任何编码公司中都得到了很好的认可。另一方面，由于其静态类型特性，Rust 在安全性、速度和防止不正确/不安全的代码方面更好。

Rust 非常擅长防止可能导致未定义行为的数据竞争，而 C++ 无法为您完成这项工作并会打开漏洞。

内存安全

大多数系统级语言不提供自动内存管理，因为垃圾收集等功能会降低性能。为了保持速度，C++ 牺牲了内存安全性，这是一个显着的缺点。

最近对 C++ 的更新具有诸如RAII（资源获取即初始化）之类的新功能，以摆脱手动内存管理，但它们并没有解决底层的核心问题。

为了解决这个问题，Rust 使用了一个所有权系统，它全面强制并提高了其内存安全性。它基本上消除了对任何手动内存管理程序的需要。Rust 为管理过程提供了内置功能，而 C++ 则留给您。

指针

在计算机科学中，指针是存储内存地址的对象。换句话说，地址“指向”程序中的其他数据。智能指针是具有附加元数据和功能的数据结构。大多数高级和低级语言都有某种指针功能。

C ++提供了类型 std::shared_ptr和std::unique_ptr可以像智能指针使用。Rust 在其标准库中有几个智能指针，比如引用计数智能指针类型。

Rust 和 C++ 都以对象的形式（String在 Rust 或std::stringC++ 中）大量使用智能指针，并提供了许多有用的附加功能。

编译时间

C++ 和 Rust 的完整构建时间大致相同，具体取决于 C++ 项目正在实现的模板数量（模板越多，速度越慢）。C++ 通常在增量编译方面做得更好。Rust 的编译器以友好而著称。它提供了有用的错误消息和一流的工具。

便于使用

大多数同时使用 Rust 和 C++ 的人都说 Rust 更易于使用，因为它具有明确定义的语义以及防止不需要/未定义行为的能力。同样，C++ 具有如此多的功能，因此很难跟踪。由于 C++ 向您展示了幕后发生的事情，因此 C 程序员需要很好地理解它。

框架和库

尽管 Rust 比 C++ 年轻，但它们都提供了出色的框架和库，尽管 C++ 库往往更通用一些。这里的区别在于，C++ 不像 Java、C# 或 JavaScript 那样是框架驱动的环境，因此它们不会被普遍使用。

然而，在 Rust 中，有几个框架可以提供功能性、安全性和健壮性的代码，例如：

• Rocket：用于提高安全性、速度和灵活性的 Rust Web 框架。
• Nickel：一个 Rust 框架，用于开发具有明确验证规则的用户友好的信息流控制系统
• Azul：一个基于 Rust 的即时模式 GUI 框架，用于开发桌面应用程序

在库方面，主要的 C++ 库是标准库，它是类和函数的集合。它提供了几个通用容器、操作容器的函数、通用字符串和流（包括交互式和文件 I/O）以及其他语言支持。

虚幻引擎是一个用 C++ 编写的框架，用于游戏开发。

游戏开发

目前，C++是游戏开发的主要语言。大多数市场主导的游戏都是用 C++ 编写的，而用 C++ 编写的虚幻引擎是游戏开发的主要框架。虚幻引擎是完善、完善和成熟的。

Rust 也进入了游戏开发领域，但它没有提供与框架相同的功能。游戏可以用 Rust 开发，但要在这个领域与 C++ 竞争还需要一些时间。随着越来越多的 Rust 开发人员构建 Rust 生态系统，它可能会开始更加激烈地竞争。

因此，如果您对游戏开发感兴趣，请继续学习 C++，但要密切关注 Rust，尤其是现在Rust Foundation的创建。

用户界面

UI 开发是 C++ 和 Rust 比较的热门领域，尽管这两种语言都不是 UI 开发的首选。但是，他们的表现如何？

C++ 提供了 GTKmm，它是 GTK+ C 库的现代接口。Rust 提供了 Azul，一个我们上面提到的开源、即时模式的 GUI 框架。它更新、更现代，拥有活跃的社区。

结论和总结

那么，哪个更好？两种编程语言都有其独特的优点和缺点。

• C++ 在社区支持方面更好。如果你想要一个可靠的、支持良好的语言和一个强大的库，C++ 是一个不错的选择。您还应该使用 C++ 进行游戏开发。
• Rust 更适合内存安全和并发。Rust 也更容易学习和使用。如果您希望代码非常安全并避免内存泄漏，那么 Rust 是您的最佳选择。

归根结底，您选择的语言取决于您的舒适度。选择 Rust 或 C++ 不会让你失望。两者都是可靠的、使用良好的、公认的语言，可以完成工作。

如果您想开始学习 Rust ，请查看我在Github上整理的【最安全的编程语言】Rust工程师枕边资料 非常适合为 Rust 打下坚实的动手基础。

快乐学习！