Rust (プログラミング言語)
既に解放されたリソースを指し続ける参照はバグを引き起こす(例: ダングリングポインタ)。もし静的にこれを検証できれば、オーバーヘッド無しに安全性を担保できる。また検証により不正な参照を避けられるため参照へのヌル代入が不要となり、ヌルポインタチェックを不要にできる。
Rustでは借用チェッカー(英: borrow checker、ボローチェッカー)により所有権の競合および不正利用を静的に検証する。所有権が解放されたリソースを指す参照は同時に無効化される。ボローチェッカーは参照についてもライフタイム(lifetimes)としてリソースの生存期間を検証する。これによりヌルポインタやダングリングポインタ、リソース利用競合を制限したメモリ安全性を実現している。
Rustは基本的で汎用的な機能を含め標準ライブラリではなく外部ライブラリとして提供している。これはいわゆる「バッテリー同梱 (“Battery Included”)」の反対を行くもので、言語と共に更新することで保守的になりがちな標準ライブラリではなく、言語とは独立して更新することで最善を繰り返し探求しうる外部ライブラリとすることで、それらの機能をより良い品質で提供する考えに基づいていたものである。外部ライブラリの利便性と品質の保証のためにcrates.ioとAPIガイドラインを提供している。
言語開発のコミュニティがそれらについて携わっていないわけではなく、基礎的な外部ライブラリはコミュニティ配下で開発が進められている。
基礎的なライブラリ rand - 乱数生成 regex - 正規表現 chrono - 時刻操作 libc - C言語インターフェース log - ログ出力インターフェース
rustcはRustで記述されたRustソースコードをコンパイルするコンパイラ(処理系)である。コンパイルの成果物として中間コード、および実行ファイル、静的ライブラリ、動的ライブラリを出力する。rustcはクロスコンパイルを可能とし、Windows、Linux、macOS向けの実行ファイル他、AndroidやiOSで動作するライブラリをホストマシンで出力することができる。
対象プラットフォームは完成度に合わせて3つのティアに分かれている。ティア1はバイナリリリースが提供されており、自動ビルド(英語版)と自動テストが整備され、それらが安定して成功(パス)することが保証されている。 ティア2はバイナリリリースが提供されており、自動ビルドと自動テストは整備されているがテストが成功することは保証されていない。ティア3はソースコードとしては対応しているが、自動ビルドと自動テストの動作が保証されておらず、公式リリースは提供されていない。
Windows、Linux、macOS向けのRustコンパイラはティア1でリリースされている。Android、iOS、WebAssembly向けのRustコンパイラはティア2でリリースされている。
Rust 1.12版より導入されたMIR (Mid-level IR) によって、コンパイルと実行時間の迅速化ならびに型チェックの正確性の実現が図られている。
ポリモーフィズムを実現するため、構造体のフィールドおよび関数の入出力値は特定のトレイトの実装をするジェネリック型を指定することが出来る。そのような定義の中では、ジェネリック型で型が宣言された変数および入出力値はそのトレイトの特性のみ使用できる。これはジェネリック関数が定義されるとすぐに型判定ができることを意味している。これはC++のダック・タイピングで具体的な型がインスタンス化されるまで判定できないテンプレートとは対照的である。しかし、Rustのジェネリクスの実装はC++のテンプレートの典型的な実装と似ており、インスタンス化ごとにコードの個別のコピーが生成される。これは単相化と呼ばれ、JavaやHaskellで通常使用される型消去方式とは対照的である。単相化の利点は特定のユースケースごとに最適化されたコードであり、欠点は結果のバイナリのコンパイル時間およびサイズが増加することである。Rustのトレイトを用いたポリモーフィズムの実現は、実行時のオーバーヘッドがない「ゼロコスト抽象化」と表現されている。