Programowanie w języku Rust. Wydajność i bezpieczeństwo (ebook)(audiobook)(audiobook)

Spis treści

Wstęp 15

1. Dlaczego Rust? 19

• Bezpieczeństwo typów 21

2. Pierwsze spotkanie z Rustem 25

• Pobranie i instalacja Rusta 25
• Prosta funkcja 28
• Pisanie i uruchamianie testów 29
• Obsługa argumentów wiersza poleceń 30
• Prosty serwer web 34
• Programowanie współbieżne 41
• Czym jest zbiór Mandelbrota? 42
• Parsowanie argumentów wiersza poleceń 46
• Odwzorowanie pikseli na liczby zespolone 48
• Rysowanie zbioru 50
• Zapis obrazu do pliku 51
• Program Mandelbrota działający współbieżnie 53
• Uruchomienie programu 57
• Przezroczyste bezpieczeństwo 57

3. Typy proste 59

• Typy maszynowe 62
• Typy całkowite 62
• Typy zmiennoprzecinkowe 65
• Typ logiczny 67
• Typ znakowy 67
• Krotki 69
• Typy wskaźnikowe 71
• Referencje 71
• Pudełka 72
• Wskaźniki niechronione 72
• Tablice, wektory i podzbiory 72
• Tablice 73
• Wektory 74
• Dodawanie pojedynczych elementów do wektora 77
• Podzbiory 77
• Typ String 79
• Literały łańcuchowe 79
• Łańcuchy bajtów 80
• Łańcuchy znaków w pamięci 80
• Typ String 82
• Podstawowe cechy typu String 83
• Inne typy znakowe 83
• Co dalej? 84

4. Reguła własności 85

• Reguła własności 87
• Przeniesienie własności 91
• Więcej operacji związanych z przeniesieniem własności 96
• Przeniesienie własności a przepływ sterowania 97
• Przeniesienie własności a struktury indeksowane 98
• Typy kopiowalne 100
• Rc i Arc: własność współdzielona 103

5. Referencje 107

• Referencje jako wartości 111
• Referencje Rusta kontra referencje C++ 111
• Referencje a operacja przypisania 112
• Referencje do referencji 112
• Porównywanie referencji 113
• Referencje nigdy nie są puste 114
• Referencje do wyrażeń 114
• Referencje do podzbiorów i zestawów metod 115
• Bezpieczeństwo referencji 115
• Referencja do zmiennej lokalnej 115
• Parametry w postaci referencji 118
• Referencje jako argumenty 120
• Referencja jako wartość zwracana 121
• Struktura zawierająca referencje 122
• Odrębny cykl życia 124
• Pomijanie parametrów cyklu życia 125
• Referencje współdzielone kontra mutowalne 127
• Walka ze sztormem na morzu obiektów 134

6. Wyrażenia 137

• Język wyrażeń 137
• Bloki kodu i średniki 138
• Deklaracje 140
• if i match 141
• if let 143
• Pętle 144
• Wyrażenie return 146
• Analiza przepływu sterowania 146
• Wywołania funkcji i metod 148
• Pola i elementy 149
• Operatory referencji 150
• Operatory arytmetyczne, bitowe, porównania i logiczne 150
• Przypisanie 151
• Rzutowanie typów 152
• Domknięcia 153
• Priorytety operatorów 153
• Co dalej? 156

7. Obsługa błędów 157

• Błąd panic 157
• Odwinięcie stosu 158
• Przerywanie procesu 159
• Typ Result 160
• Przechwytywanie błędów 160
• Alias typu Result 161
• Wyświetlanie informacji o błędach 162
• Propagacja błędów 163
• Jednoczesna obsługa błędów różnych typów 164
• Błędy, które nie powinny się zdarzyć 166
• Ignorowanie błędów 167
• Obsługa błędów w funkcji main() 167
• Definiowanie własnego typu błędu 168
• Co daje nam typ Result? 169

8. Paczki i moduły 171

• Paczki 171
• Profile budowania 174
• Moduły 174
• Umieszczanie modułów w oddzielnych plikach 175
• Ścieżki i importy 177
• Standardowe preludium 179
• Podstawowe składniki modułów 179
• Zmiana programu w bibliotekę 181
• Katalog src/bin 183
• Atrybuty 184
• Testy i dokumentacja 186
• Testy integracyjne 188
• Dokumentacja 189
• Doc-testy 191
• Definiowanie zależności 193
• Wersje 194
• Cargo.lock 195
• Publikowanie paczek na stronie crates.io 196
• Obszary robocze 198
• Więcej fajnych rzeczy 199

9. Struktury 201

• Struktury z polami nazywanymi 201
• Struktury z polami numerowanymi 204
• Struktury puste 204
• Reprezentacja struktur w pamięci 205
• Definiowanie metod w bloku impl 206
• Struktury generyczne 209
• Struktury z parametrem cyklu życia 210
• Dziedziczenie standardowych zestawów metod 211
• Zmienność wewnętrzna 212

10. Typy wyliczeniowe i wzorce 217

• Typy wyliczeniowe 218
• Typy wyliczeniowe zawierające dane 220
• Typ wyliczeniowy w pamięci 221
• Większe struktury danych stosujące typy wyliczeniowe 222
• Generyczne typy wyliczeniowe 223
• Wzorce 226
• Literały, zmienne i symbole wieloznaczne 228
• Wzorce w postaci krotki lub struktury 230
• Wzorce z referencjami 231
• Dopasowanie do wielu wartości 233
• Warunki dodatkowe 234
• Wzorce @ 235
• Gdzie używamy wzorców 235
• Wypełnianie drzewa binarnego 236
• Podsumowanie 238

11. Zestawy metod (interfejsy) i typy generyczne 239

• Stosowanie zestawów metod 241
• Obiekt implementujący zestaw metod 242
• Struktura obiektu implementującego 243
• Funkcje generyczne 244
• Na co się zdecydować? 247
• Definiowanie i implementacja zestawów metod 249
• Metody domyślne 250
• Implementacja zestawów metod dla istniejących już typów 251
• Zestaw metod a słowo kluczowe Self 252
• Rozszerzanie zestawu metod (dziedziczenie) 254
• Metody statyczne 254
• W pełni kwalifikowana nazwa metody 255
• Zestawy metod definiujące relacje między typami 257
• Typy powiązane 257
• Generyczny zestaw metod (czyli jak działa przeciążanie operatorów) 260
• Zaprzyjaźnione zestawy metod (czyli jak działa generator liczb pseudolosowych) 261
• Inżynieria wsteczna ograniczeń 263
• Wnioski 266

12. Przeciążanie operatorów 267

• Operatory arytmetyczne i bitowe 268
• Operatory jednoargumentowe 270
• Operatory dwuargumentowe 271
• Operatory przypisania złożonego 272
• Test równości 273
• Porównania szeregujące 276
• Interfejsy Index i IndexMut 278
• Inne operatory 281

13. Interfejsy narzędziowe 283

• Drop 284
• Sized 287
• Clone 289
• Copy 290
• Deref i DerefMut 291
• Default 294
• AsRef i AsMut 296
• Borrow i BorrowMut 297
• From i Into 299
• ToOwned 301
• Borrow i ToOwned w działaniu 302

14. Domknięcia 305

• Przechwytywanie zmiennych 306
• Domknięcia, które pożyczają wartość 307
• Domknięcia, które przejmują własność 308
• Typy funkcji i domknięć 309
• Domknięcia a wydajność 311
• Domknięcia a bezpieczeństwo 313
• Domknięcia, które zabijają 313
• FnOnce 314
• FnMut 315
• Funkcje zwrotne 317
• Skuteczne korzystanie z domknięć 320

15. Iteratory 323

• Iterator i IntoIterator 324
• Tworzenie iteratorów 326
• Metody iter i iter_mut 326
• Implementacje interfejsu IntoIterator 326
• Metoda drain 328
• Inne źródła iteratorów 329
• Adaptery 330
• map i filter 330
• filter_map i flat_map 333
• scan 335
• take i take_while 335
• skip i skip_while 336
• peekable 337
• fuse 338
• Iteratory obustronne i rev 339
• inspect 340
• chain 341
• enumerate 341
• zip 342
• by_ref 342
• cloned 344
• cycle 344
• Konsumowanie iteratorów 345
• Proste agregaty: count, sum i product 345
• max i min 345
• max_by i min_by 346
• max_by_key i min_by_key 346
• Porównywanie sekwencji elementów 347
• any i all 348
• position, rposition oraz ExactSizeIterator 348
• fold 349
• nth 349
• last 350
• find 350
• Tworzenie kolekcji: collect i FromIterator 350
• Zestaw metod Extend 352
• partition 353
• Implementacja własnych iteratorów 354

16. Kolekcje 359

• Przegląd kolekcji 360
• Vec 361
  • Dostęp do elementów 362
  • Iteracja 363
  • Zwiększanie i zmniejszanie wielkości wektora 364
  • Łączenie 367
  • Podział 367
  • Zamiana 369
  • Sortowanie i wyszukiwanie 370
  • Porównywanie podzbiorów 371
  • Elementy losowe 372
  • Reguły zapobiegające konfliktom w czasie iteracji 372
• VecDeque 373
• LinkedList 375
• BinaryHeap 376
• HashMapi BTreeMap 377
  • Entry 380
  • Iterowanie map 381
• HashSeti BTreeSet 382
  • Iteracja zbioru 383
  • Kiedy równe wartości są różne 383
  • Operacje dotyczące całego zbioru 383
• Haszowanie 385
• Niestandardowe algorytmy haszujące 386
• Kolekcje standardowe i co dalej? 387

17. Tekst i łańcuchy znaków 389

• Podstawy Unicode 389
• ASCII, Latin-1 i Unicode 390
• UTF-8 390
• Kierunek tekstu 392
• Znaki (typ char) 392
• Klasyfikacja znaków 392
• Obsługa cyfr 393
• Zmiana wielkości liter 394
• Konwersja znaku do i z liczby całkowitej 394
• Typy String i str 395
• Tworzenie łańcuchów znaków 396
• Prosta inspekcja 396
• Dołączanie i wstawianie tekstu 397
• Usuwanie tekstu 398
• Konwencje nazewnicze dotyczące wyszukiwania i iterowania 399
• Wyszukiwanie tekstu i wzorce 399
• Wyszukiwanie i zamiana 400
• Iterowanie tekstu 401
• Obcinanie 403
• Zmiana wielkości liter w łańcuchach 403
• Konwersja tekstu do wartości innego typu 404
• Konwersja wartości innego typu do tekstu 404
• Tworzenie referencji innego typu 405
• Tekst jako UTF-8 406
• Tworzenie tekstu na podstawie danych UTF-8 406
• Alokacja warunkowa 407
• Łańcuchy znaków jako kolekcje generyczne 409
• Formatowanie wartości 410
• Formatowanie tekstu 411
• Formatowanie liczb 412
• Formatowanie innych typów 414
• Formatowanie wartości z myślą o debugowaniu 415
• Formatowanie i debugowanie wskaźników 416
• Wiązanie argumentów za pomocą indeksu i nazwy 416
• Dynamiczne definiowanie długości i precyzji 417
• Formatowanie własnych typów 417
• Użycie języka formatowania we własnym kodzie 419
• Wyrażenia regularne 421
• Podstawowe użycie wyrażeń regularnych 421
• Wyrażenia regularne w trybie leniwym 422
• Normalizacja 423
• Rodzaje normalizacji 424
• Biblioteka unicode-normalization 425

18. Operacje wejścia/wyjścia 427

• Obiekty typu reader i writer 428
• Obiekty typu reader 429
• Buforowany obiekt typu reader 431
• Przeglądanie tekstu 432
• Pobieranie tekstu 434
• Obiekty typu writer 435
• Pliki 436
• Wyszukiwanie 437
• Inne rodzaje obiektów reader i writer 437
• Dane binarne, kompresja i serializacja 439
• Pliki i katalogi 440
• OsStr i Path 440
• Metody typów Path i PathBuf 442
• Funkcje dostępu do systemu plików 443
• Odczyt zawartości katalogu 444
• Funkcje bezpośrednio związane z platformą 446
• Obsługa sieci 447

19. Programowanie współbieżne 451

• Podział i łączenie wątków 453
• spawn i join 454
• Obsługa błędów w różnych wątkach 456
• Współdzielenie niemutowalnych danych przez różne wątki 457
• Rayon 459
• Zbiór Mandelbrota raz jeszcze 461
• Kanały 463
• Wysyłanie wartości 464
• Odczyt wartości 467
• Uruchomienie potoku 468
• Cechy kanałów i ich wydajność 470
• Bezpieczeństwo wątków: Send i Sync 472
• Współpraca iteratora i kanału 474
• Potoki i co dalej? 475
• Stan współdzielony mutowalny 476
• Czym jest muteks? 476
• Mutex 478
• mut i Mutex 480
• Dlaczego Mutex to nie zawsze dobry pomysł? 480
• Zakleszczenie (deadlock) 481
• Zatruty muteks 482
• Kanały z wieloma nadawcami stosujące muteksy 482
• Blokady odczytu/zapisu (RwLock) 483
• Zmienne warunkowe (Condvar) 485
• Typy atomowe 485
• Zmienne globalne 487
• Rust i pisanie programów wielowątkowych 489

20. Makra 491

• Podstawy 492
• Rozwijanie makra 493
• Niezamierzone skutki 495
• Powtórzenia 496
• Makra wbudowane 498
• Debugowanie makr 499
• Makro json! 500
• Typy składników 501
• Makra a rekurencja 504
• Makra i zestawy metod 505
• Zakres i higiena 507
• Import i eksport makr 509
• Unikanie błędów składniowych w procesie dopasowywania 511
• macro_rules! i co dalej? 512

21. Kod niebezpieczny 513

• Dlaczego niebezpieczny? 514
• Bloki unsafe 515
• Przykład: skuteczny typ łańcucha znaków ASCII 516
• Funkcje unsafe 518
• Kod niebezpieczny czy funkcja niebezpieczna? 520
• Niezdefiniowane zachowanie 521
• Zestawy metod unsafe 523
• Wskaźniki niechronione 525
• Bezpieczne tworzenie dereferencji wskaźników niechronionych 528
• Przykład: RefWithFlag 529
• Wskaźniki dopuszczające wartość pustą 531
• Rozmiary i rozmieszczanie typów 531
• Operacje arytmetyczne na wskaźnikach 532
• Wchodzenie do pamięci i wychodzenie z pamięci 534
• Przykład: GapBuffer 537
• Bezpieczeństwo błędów paniki w kodzie niebezpiecznym 543
• Funkcje obce: wywoływanie kodu C i C++ w środowisku Rusta 544
• Wyszukiwanie wspólnych reprezentacji danych 544
• Deklarowanie obcych funkcji i zmiennych 547
• Korzystanie z funkcji i bibliotek 549
• Interfejs niechroniony dla biblioteki libgit2 552
• Interfejs bezpieczny dla biblioteki libgit2 558
• Podsumowanie 568

Skorowidz 569

pokaż cały spis treści

ukryj recenzje