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Rust 语言圣经

关于本书 进入 Rust 编程世界 避免从入门到放弃

社区和锈书

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Xobserve: 一切皆可观测 BeatAI: 工程师 AI 入门圣经

Rust 语言基础学习

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• 寻找牛刀，以便小试

  • 安装 Rust 环境
  • 墙推 VSCode!
  • 认识 Cargo
  • 不仅仅是 Hello world
  • 下载依赖太慢了？

• Rust 基础入门

  • 变量绑定与解构
  • 基本类型
    • 数值类型
    • 字符、布尔、单元类型
    • 语句与表达式
    • 函数
  • 所有权和借用
    • 所有权
    • 引用与借用
  • 复合类型
    • 字符串与切片
    • 元组
    • 结构体
    • 枚举
    • 数组
  • 流程控制
  • 模式匹配
    • match 和 if let
    • 解构 Option
    • 模式适用场景
    • 全模式列表
  • 方法 Method
  • 泛型和特征
    • 泛型 Generics
    • 特征 Trait
    • 特征对象
    • 进一步深入特征
  • 集合类型
    • 动态数组 Vector
    • KV 存储 HashMap
  • 认识生命周期
  • 返回值和错误处理
    • panic! 深入剖析
    • 返回值 Result 和?
  • 包和模块
    • 包 Crate
    • 模块 Module
    • 使用 use 引入模块及受限可见性
  • 注释和文档
  • 格式化输出

• 入门实战：文件搜索工具

  • 基本功能
  • 增加模块化和错误处理
  • 测试驱动开发
  • 使用环境变量
  • 重定向错误信息的输出
  • 使用迭代器来改进程序(可选)

Rust 语言进阶学习

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• Rust 高级进阶

  • 生命周期
    • 深入生命周期
    • &'static 和 T: 'static
  • 函数式编程: 闭包、迭代器
    • 闭包 Closure
    • 迭代器 Iterator
  • 深入类型
    • 类型转换
    • newtype 和 类型别名
    • Sized 和不定长类型 DST
    • 枚举和整数
  • 智能指针
    • Box堆对象分配
    • Deref 解引用
    • Drop 释放资源
    • Rc 与 Arc 实现 1vN 所有权机制
    • Cell 与 RefCell 内部可变性
  • 循环引用与自引用
    • Weak 与循环引用
    • 结构体中的自引用)
  • 多线程并发编程
    • 并发和并行
    • 使用多线程
    • 线程同步：消息传递
    • 线程同步：锁、Condvar 和信号量
    • 线程同步：Atomic 原子操作与内存顺序
    • 基于 Send 和 Sync 的线程安全
  • 全局变量
  • 错误处理
  • Unsafe Rust
    • 五种兵器
    • 内联汇编
  • Macro 宏编程
  • async/await 异步编程
    • async 编程入门
    • 底层探秘: Future 执行与任务调度
    • 定海神针 Pin 和 Unpin
    • async/await 和 Stream 流处理
    • 同时运行多个 Future
    • 一些疑难问题的解决办法
    • 实践应用：Async Web 服务器

• 进阶实战1: 实现一个 web 服务器

  • 单线程版本
  • 多线程版本
  • 优雅关闭和资源清理

• 进阶实战2: 实现一个简单 Redis

  • tokio 概览
  • 使用初印象
  • 创建异步任务
  • 共享状态
  • 消息传递
  • I/O
  • 解析数据帧
  • 深入 async
  • select
  • 类似迭代器的 Stream)
  • 优雅的关闭
  • 异步跟同步共存

• Rust 难点攻关
  • 切片和切片引用
  • Eq 和 PartialEq
  • String、&str 和 str TODO
  • 作用域、生命周期和 NLL TODO
  • move、Copy 和 Clone TODO
  • 裸指针、引用和智能指针 TODO

常用工具链

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• 自动化测试

  • 编写测试及控制执行
  • 单元测试和集成测试
  • 断言 assertion
  • 用 GitHub Actions 进行持续集成
  • 基准测试 benchmark

• Cargo 使用指南

  • 上手使用
  • 基础指南
    • 为何会有 Cargo
    • 下载并构建 Package
    • 添加依赖
    • Package 目录结构
    • Cargo.toml vs Cargo.lock
    • 测试和 CI
    • Cargo 缓存
    • Build 缓存
  • 进阶指南
    • 指定依赖项
    • 依赖覆盖
    • Cargo.toml 清单详解
    • Cargo Target
    • 工作空间 Workspace
    • 条件编译 Features
      • Features 示例
    • 发布配置 Profile
    • 通过 config.toml 对 Cargo 进行配置
    • 发布到 crates.io
    • 构建脚本 build.rs
      • 构建脚本示例

开发实践

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• 企业落地实践

  • AWS 为何这么喜欢 Rust?

• 日志和监控

  • 日志详解
  • 日志门面 log
  • 使用 tracing 记录日志
  • 自定义 tracing 的输出格式
  • 监控
    • 可观测性
    • 分布式追踪

• Rust 最佳实践

  • 日常开发三方库精选
  • 命名规范
  • 面试经验
  • 代码开发实践 todo

• 手把手带你实现链表

  • 我们到底需不需要链表
  • 不太优秀的单向链表：栈
    • 数据布局
    • 基本操作
    • 最后实现
  • 还可以的单向链表
    • 优化类型定义
    • 定义 Peek 函数
    • IntoIter 和 Iter
    • IterMut 以及完整代码
  • 持久化单向链表
    • 数据布局和基本操作
    • Drop、Arc 及完整代码
  • 不咋样的双端队列
    • 数据布局和基本操作
    • Peek
    • 基本操作的对称镜像
    • 迭代器
    • 最终代码
  • 不错的 unsafe 队列
    • 数据布局
    • 基本操作
    • Miri
    • 栈借用
    • 测试栈借用
    • 数据布局 2
    • 额外的操作
    • 最终代码
  • 生产级的双向 unsafe 队列
    • 数据布局
    • 型变与子类型
    • 基础结构
    • 恐慌与安全
    • 无聊的组合
    • 其它特征
    • 测试
    • Send,Sync和编译测试
    • 实现游标
    • 测试游标
    • 最终代码
  • 使用高级技巧实现链表
    • 双单向链表
    • 栈上的链表

攻克编译错误

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• 征服编译错误

  • 对抗编译检查
    • 生命周期
      • 生命周期过大-01
      • 生命周期过大-02
      • 循环中的生命周期
      • 闭包碰到特征对象-01
    • 重复借用
      • 同时在函数内外使用引用
      • 智能指针引起的重复借用错误
    • 类型未限制(todo)
    • 幽灵数据(todo)
  • Rust 常见陷阱
    • for 循环中使用外部数组
    • 线程类型导致的栈溢出
    • 算术溢出导致的 panic
    • 闭包中奇怪的生命周期
    • 可变变量不可变？
    • 可变借用失败引发的深入思考
    • 不太勤快的迭代器
    • 奇怪的序列 x..y
    • 无处不在的迭代器
    • 线程间传递消息导致主线程无法结束
    • 警惕 UTF-8 引发的性能隐患

性能优化

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• Rust 性能优化 todo

  • 深入内存 todo
    • 指针和引用 todo
    • 未初始化内存 todo
    • 内存分配 todo
    • 内存布局 todo
    • 虚拟内存 todo
  • 性能调优 doing
    • 字符串操作性能
    • 深入理解 move
    • 糟糕的提前优化 todo
    • Clone 和 Copy todo
    • 减少 Runtime check(todo)
    • CPU 缓存性能优化 todo
    • 计算性能优化 todo
    • 堆和栈 todo
    • 内存 allocator todo
    • 常用性能测试工具 todo
    • Enum 内存优化 todo
  • 编译优化 todo
    • LLVM todo
    • 常见属性标记 todo
    • 提升编译速度 todo
    • 编译器优化 todo
      • Option 枚举 todo

附录

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• Appendix
  • 关键字
  • 运算符与符号
  • 表达式
  • 派生特征 trait
  • prelude 模块 todo
  • Rust 版本说明
  • Rust 历次版本更新解读
    • 1.58
    • 1.59
    • 1.60
    • 1.61
    • 1.62
    • 1.63
    • 1.64
    • 1.65
    • 1.66
    • 1.67
    • 1.68
    • 1.69
    • 1.70
    • 1.71
    • 1.72
    • 1.73
    • 1.74
    • 1.75
    • 1.76
    • 1.77
    • 1.78
    • 1.79