Rust语言和C/C++区别对比,Rust和C语言哪个好

 更新时间:2025年02月02日 10:13:39   作者:Rust语言中文社区  
Rust具有与C语言相当的速度和内存效率,但无需手动内存管理或垃圾回收,它拥有出色的工具支持、友好的编译器和不断发展的开发者社区,使用Rust能提升程序性能,最重要的是,对Python开发者而言,Rust比C语言更容易学习

初接触到Rust这门语言,主要是看中了它的性能和语法。发现Rust速度甚至在某些地方超过了C/C++,我就对这门语言比较感兴趣。

Rust具有与C语言相当的速度和内存效率,但无需手动内存管理或垃圾回收,它拥有出色的工具支持、友好的编译器和不断发展的开发者社区,使用Rust能提升程序性能,最重要的是,对Python开发者而言,Rust比C语言更容易学习。

接下来说说我对这门语言优点的看法:

一、多范式

Rust是一门多范式的语言,能够很好地支持函数式和面向对象。其独特的函数声明方式

​​fn 函数名(参数列表) -> 返回类型​​

这种简捷的声明方式就能够让人一眼看出这是一个函数。

在面向对象方面,Rust加入了很多新鲜的概念和思路。比如Trait和Enum类型,其中最吸引我的是Rust中的Enum类型。不管是处理空指针的Opition(Some/None)还是处理错误的Result(Ok/Err),这种处理方式都非常的人性化,非常地好读。而且这种Enum类型对泛型的支持非常好,也真正地能够解决经常出现的内存安全问题:如解引用空指针等。

在面向对象方面还必须要提的是基于Trait的Impl体系,这个体系完全取消了构造函数,转而使用户自定义。在这种情况下,一些之前传统的构造函数难以表达的意思,就很好地在函数名中体现出来。比如一个TimeDuration类,应该会有许许多多的构造函数,例如from_ms,from_us等,但仅用一个构造函数不仅难以实现,更难以让用户感知构造函数到底在做什么。

Trait系统我认为是一个类似于标签的东西。这个类有了某种标签,它就必须定义这种标签的行为。比如Add Trait,非常常用。就相当于告诉编译器,这个东西可以去使用+号。在我们写泛型的函数或者其他类的时候,就可以很轻松地使用这个Trait去限定参数的类型,如果没有Impl Add Trait,编译器就不允许将其作为参数。这样就可以将错误暴露在编译器的检查之下。

二、错误处理

错误处理我认为也是非常好的一个环节。在没有定义错误处理的行为时,一个函数会抛出panic。这个panic就相当于是没有被捕获的错误。一般语言中会用​​try/catch​​这种表达式来捕获错误,但其实可读性不仅很差,而且完全没法对错误发生的地方进行预知。

在Rust中,所有可能出现的函数都会被打上Result返回值的标签。这个Result也是一个枚举泛型类型,但其功能实在是太多了,既能作为正确的返回值,也能承载错误信息向上传递。这个设计使得整个Rust中的错误查找和处理变得非常舒适。在Rust中,只要一个函数的返回值是Result,就可以在其中使用​​?​​​操作符。​​?​​操作符的作用主要是将Result<T,E>解包成T(也就是默认为正确值),在错误传递链中具有几乎不可替代的作用。他不仅不会影响整体代码的可读性,更是将可能发生错误的位点清晰地标注在代码之中。

三、强大且规范的标准库

C++总是被人诟病的就是其巨大的标准库。而Rust作为一门新语言,没有C++承载的那么多历史使命,自然也就能够保证其标准库的设计风格始终一致。

Rust的标准库几乎全部按照面向对象的风格进行设计。其中使用较多的主要有Vec/Deque/(Hash/BTree)(Set/Map)等等。这些的声明非常规范。且都符合同一套API,也就是可以通过同一套成员函数进行操作。就算是对于内置类型,也就是primitive types,标准库都有非常多数学和二进制函数的支持,比如count_ones()就可以计算一个数二进制位中所有的1的个数,a.max(b)就可以取两个数中的最大值。这种全部面向对象的操作也为链式调用提供了空间。

如果想在C/C++中求三个数字的最大值,一般都会如下写

res = max(max(a, b), c);

但在Rust中,一般如下写

res = a
.max(b)
.max(c);

这样在长的时候就非常易读。采用这种设计的还有Iterator Trait,也就是基本上所有容器都声明了该Trait。配合Lambda表达式和map函数能够很好地处理链式操作。

四、宏

作为一个偏底层的语言,宏是必不可少的一项。但例如C/C++这种基于简单字符串替换的宏就带来了很多不安全不稳定的因素。Rust推出了过程宏作为解决方案,使得宏可以按照值和表达式来进行捕获,大大提高了宏的能力。在Rust中,宏一般具有特殊的使用标记——感叹号,可以让调用者明确该出调用的是一个宏而不是一个普通的函数。

过程宏分为属性宏派生宏和函数式宏。函数式宏表现得像普通的函数,并且可以具有可变参数,派生宏和属性宏则可以作用在过程和类之前,表现得像python里的装饰器。

// 函数式宏的用法
let v = vec![1, 2, 3];
println!("{}", 3);
dbg!(v);

五、现代的包管理体系cargo

cargo基本上是Rust工具链中不是必要但不可替代的一员。虽然其只是rustc的一层封装,但是在包管理上,Rust基本上是我目前使用过所有语言的第一梯队。C/C++几乎没有包管理可言,大家的工具都不成熟,装库更是只能靠手动make,非常原始。Rust作为新生代语言当然接入了网络库,只需要在Cargo.toml里写配置就可以自动下载自动编译,非常地高效和便捷。还有rustup作为工具链管理,可以非常方便地跨平台编译。

六、总结

到此这篇关于Rust语言和C/C++区别对比,Rust和C语言哪个好的文章就介绍到这了,更多相关Rust语言和C/C++区别内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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