微软详解Rust为何是系统编程最佳选择

　　7月24日消息 微软安全响应中心（MSRC）前些天曾透露，为了改善应用程序的安全状况，他们正在探索使用Rust编程语言作为C、C++和其他语言的替代方案！而据最新消息显示，MSRC团队首席云开发倡导者Ryan Levick近日也在一篇文章中解释了为什么认为Rust编程语言目前是业界采用的最佳选择。

　　“首先，已经有很多出色的内存安全语言在微软内外广泛使用，包括.NET语言（像是C#或F#）和其他语言（例如Swift、Go和Python）。我们鼓励目前使用C或C++的人将其中任意一种语言纳入考虑。不过现在谈论的是对安全的系统编程语言的需求，此类工作负载需要C、C++和Rust能够提供的速度和可预测的性能。通过垃圾回收实现内存安全的语言不是系统编程的理想选择，因为它们的运行时间会导致不可预测的性能和不必要的成本。”

　　性能和控制

　　Levick指出，最好先考虑一下无法从 C和C++放弃的东西——性能和控制，就能更清楚地明白 Rust为什么是一个好的选择。像C和C++一样，Rust有一个最小的可选“运行时”。Rust的标准库同样依赖于libc，但标准库也是可选的，因此在没有操作系统的平台上运行也是可能的。

　　仍然像C和C++一样，Rust为程序员在何时分配内存以及分配内存的多少上提供了精细的控制，使程序员能够非常清楚地知道程序每次运行时的确切执行方式。在原始速度、控制和可预测性方面，这对于性能来说意味着什么？那就是，“Rust、C和C++可以用类似的术语来思考”。

　　安全

　　Rust与C和C++的区别在于其强大的安全保障，某种程度上来说Rust完全是内存安全（memory safe）的。正如之前那篇文章提到的，微软大约70%的安全问题是内存安全问题。如果这些软件用Rust编写，那么这 70%的安全问题很可能就不存在。

　　在系统编程中，有时程序员必须执行无法静态验证为安全的操作。Rust为程序员提供了将这些操作封装在安全抽象中的工具，这意味着曾经降级为代码注释或约定的东西可以由Rust编译器静态强制执行。

　　不仅仅是性能与安全

　　Rust最初引起MSRC的兴趣正是由于上述性能与安全方面的特性。但它的的魅力不止于此，已经有其他微软团队开始采用Rust，主要出于以下原因：

　　根据微软内部调查，采用它的最主要原因是“精密性”（correctness）——“if it compiles， then it works”。

　　Rust静态地强制执行程序的许多属性，已经远超内存安全性，还包括空指针安全性和数据争用安全性（即没有来自两个或多个线程的一块内存的不同步访问）。

　　Rust的丰富类型系统使编写富有表现力的程序成为可能。 具有相关数据的枚举和强大的trait系统等概念进一步强化了Rust的目标，即尽可能使程序无错误。

　　Rust现有的社区对该语言有很大益处。虽然Rust仍然是一种年轻语言，但它拥有一个健康的生态系统，既能够促进开源社区发展强大，又能够支持生产用户。

　　Levick表示有足够的理由相信Rust会有一个光明的未来，“虽然现在大规模采用Rust还为时过早，但早期采用Rust通常是非常积极且正面的”。他们相信Rust在编写安全的系统软件时会改变游戏规则。Rust提供编写底层系统所需的性能和控制，同时使软件开发人员能够编写更健壮、安全的程序。

　　另外，MSRC在研究Rust时发现了一些问题，其中包括如何规范Rust的“不安全”（unsafe）超集的使用，缺乏与C++的一流互操作性，以及与现有Microsoft工具的互操作性！当然，这确实对微软采用Rust提出了挑战，但MSRC还是满怀期待，“我们对这些可能性感到兴奋。虽然还有许多关于Rust如何适应整个Microsoft工程的问题需要弄清楚，但我们鼓励其他人一同加入，认真考虑这门语言，以满足他们的系统编程需求。”

　　MSRC博客原文：https://msrc-blog.microsoft.com/2019/07/22/why-rust-for-safe-systems-programming/