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RÉSUMÉ
Le langage de programmation Rust permet l’écriture de logiciels de haute performance, par une conception proche du matériel et du système d’exploitation, comme le langage C. Il permet aussi la programmation parallèle, distribuée et en style fonctionnel. Rust procure une grande sûreté d’exécution grâce à un modèle de mémoire original et à l’imposition d’un typage fort. Le langage ne comporte pas d’environnement d'exécution(runtime), ce qui contribue à l’efficacité, en comparaison de langages comme Java. Le système de compilation Cargo facilite grandement la construction de logiciels complexes.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Laurent BLOCH : Chercheur - Institut de l’Iconomie
INTRODUCTION
Le langage de programmation Rust a été conçu en fonction de trois objectifs, qui sont la sécurité, la rapidité, et la programmation concurrente et parallèle :
-
la sécurité est obtenue par le typage des données, par le modèle de mémoire et par des règles précises de passage de paramètres entre fonctions (modèle par possession et emprunt de données) ;
-
la rapidité est obtenue par la proximité des objets du langage avec ceux de la machine, et par l’absence d’environnement d’exécution (runtime) à charger au démarrage ;
-
la programmation concurrente et parallèle est facilitée par des fonctions de traitement asynchrone, de partage de données entre tâches, de passage de messages et de rendez-vous qui permettent de programmer des tâches concurrentes ou parallèles sans utiliser directement les fonctions primitives du système d’exploitation.
La version préliminaire de Rust a été publiée en 2010 par la Fondation Mozilla, qui édite le navigateur Firefox ; initialement c’était un projet personnel (développé en OCaml) de Graydon Hoare, salarié de la fondation ; la première version stable est parue en 2015. C’est un logiciel libre développé avec la participation des utilisateurs. Le compilateur produit une représentation intermédiaire en code LLVM.
On peut présenter ce langage en disant qu’il combine les qualités de C et d’Ada. À C il emprunte l’essentiel de la syntaxe, avec ajout de formes proches de celle d’Ada, par exemple pour écrire (et compiler) séparément la spécification et l’implémentation d’une fonction. Comme C, Rust n’a pas d’environnement d’exécution (runtime), en particulier pas de glaneur de cellules (garbage collector, GC, ramasse-miettes, un système de gestion automatique de la mémoire) ; ses objets élémentaires restent proches de ceux de la machine, ce qui contribue à des performances prévisibles et qui peuvent approcher celles de l’assembleur. Rust procure également des constructions de plus haut niveau, comme des chaînes de caractères UTF-8.
Comme Ada, Rust met en œuvre un typage fort et contraignant, ce qui est parfois exigeant pour le programmeur, mais procure une grande sûreté de fonctionnement du programme une fois qu’il a été compilé avec succès. Comme Ada, Rust procure des fonctions qui permettent de programmer des tâches concurrentes ou parallèles de façon indépendante du système d’exploitation. Le langage procure également les tournures qui permettent l’écriture de code générique et le polymorphisme de données, toujours dans le respect du système de types. Les programmations en style fonctionnel et avec des objets sont aussi disponibles.
Ces caractéristiques de Rust en font un langage adapté à la programmation de fonctions du système d’exploitation et, à ce titre, il est maintenant accepté pour des contributions au noyau Linux. Mais il est aussi utilisé pour toutes sortes de projets de natures variées, comme les moteurs de rendu graphique et de parallélisme du navigateur Firefox, certaines parties du système de partage en ligne Discord, certaines parties des plateformes infonuagiques Azure de Microsoft et AWS d’Amazon.
Le langage Rust standard ne dispose pas de fonctions primitives pour les applications temps réel, mais il existe un grand nombre de contributions externes qui procurent les fonctions adéquates, ainsi que des adaptateurs pour embarquer du code Rust à bord des principaux microcontrôleurs du marché.
Le compilateur Rust est livré avec un système de compilation intégré, Cargo, qui facilite grandement la construction de logiciels complexes et de grande taille, et qui fournit une aide précieuse au programmeur par des messages d’erreur circonstanciés, qui suggèrent souvent la rectification qui corrigera l’erreur.
Cet article fait plusieurs références au livre (accessible librement en ligne) de Steve Klabnik et Carol Nichols , à sa traduction en français (officieuse et partielle) , ainsi qu’au manuel du site officiel du langage . Pour une comparaison fructueuse avec d’autres langages on pourra également consulter les articles de nos collègues consacrés à C [H 3 068] et à Ada [H 2 280]. Le site de l’auteur comporte quelques exemples de programmes complets. Pour la programmation concurrente et parallèle mentionnons ici un guide général et un autre plus spécialisé pour les systèmes embarqués .
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MOTS-CLÉS
Etat de l'art programmation des ordinateurs logiciel système parallélisme modularité possession
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 2001 par Patrice BOIZUMAULT
DOI (Digital Object Identifier)
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Programmation fonctionnelle, fermetures
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6. Filtrage et énumérations
6.1 Filtrage avec match
L’instruction match agit comme une conditionnelle if qui serait généralisée avec un nombre quelconque de branches. Elle autorise en outre une grande versatilité dans la formulation des conditions qui permettent la sélection de l’action à effectuer. match est similaire à l’instruction switch des langages C ou Java, au case de Pascal ou Ada ou aux formes cond et case du langage Scheme. Nous verrons à la section suivante qu’elle est particulièrement bien adaptée à la programmation avec des types énumérés. Voici un exemple simple avec des nombres.
use std::io;
fn main() {
let mut saisie = String::new();
let mut nombre_saisi: i32 = 999;
while nombre_saisi != 0 {
println!("Entrez un nombre : ");
io::stdin()
.read_line(&mut saisie)
.expect("Échec de la saisie");
nombre_saisi = saisie.trim().parse().expect("Pas un nombre");
saisie.clear(); // la méthode clear() rend à saisie le valeur ""
println!("{:?}", filtre_nombre(nombre_saisi));
}
}
fn filtre_nombre (n: i32) -> String {
let mut resultat = String::new();
match n {
1 => resultat = "Un !".to_string(),
2 | 3 | 5 | 7 | 11 => resultat = "Nombre premier !"
.to_string(),
1914..=1918 => resultat = "Pendant la guerre de 1914"
.to_string(),
_ => resultat = "Le cas attrape-tout, rien de spécial"
.to_string(),
}
resultat
}
6.2 Énumérations
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Async/await on embedded Rust. - Consulté le 17 avril 2022. https://ferrous-systems.com/blog/async-on-embedded/.
-
(2) - LAURENT (B.) - Premiers programmes en Rust. - Consulté le 17 avril 2022. https://laurentbloch.net/MySpip3/Premiers-programmes-en-Rust.
-
(3) - KLABNIK (S.), NICHOLS (C.) - Le langage de programmation Rust. - Consulté le 4 avril 2022. https://jimskapt.github.io/rust-book-fr/title-page.html.
-
(4) - The Rust Programming Language. - Consulté le 4 avril 2022. https://doc.rust-lang.org/book/title-page.html.
-
(5) - Rust Concurrency (Multi-Threading) Tutorial | KoderHQ. - Consulté le 17 avril 2022. https://www.koderhq.com/tutorial/rust/concurrency/.
-
(6) - Rust Development Team - Rust by Example. - Consulté...
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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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