Introduction

Note : la version anglaise de ce livre est disponible au format papier et ebook chez No Starch Press à cette adresse : The Rust Programming Language

Bienvenue sur Le langage de programmation Rust, un livre d'initiation à Rust. Le langage de programmation Rust vous aide à écrire plus rapidement des logiciels plus fiables. L'ergonomie de haut-niveau et la maîtrise de bas-niveau sont souvent en opposition dans la conception des langages de programmation ; Rust remet en cause ce conflit. Grâce à l'équilibre entre ses puissantes capacités techniques et une bonne ergonomie de développement, Rust vous donne la possibilité de contrôler les détails de bas-niveau (comme l'utilisation de la mémoire) sans tous les soucis traditionnellement associés à ce genre de pratique.

À qui s'adresse Rust

Rust est idéal pour de nombreuses personnes pour diverses raisons. Analysons quelques-uns des groupes les plus importants.

Équipes de développeurs

Rust se révèle être un outil productif pour la collaboration entre de grandes équipes de développeurs ayant différents niveaux de connaissances en programmation système. Le code de bas-niveau est sujet à une multitude de bogues subtils, qui, dans la plupart des autres langages, ne peuvent être prévenus qu'au moyen de campagnes de test étendues et de minutieuses revues de code menées par des développeurs chevronnés. Avec Rust, le compilateur joue le rôle de gardien en refusant de compiler du code qui comprend ces bogues discrets et vicieux, y compris les bogues de concurrence. En travaillant avec le compilateur, l'équipe peut se concentrer sur la logique du programme plutôt que de traquer les bogues.

Rust offre aussi des outils de développement modernes au monde de la programmation système :

• Cargo, l'outil intégré de gestion de dépendances et de compilation, qui uniformise et facilite l'ajout, la compilation, et la gestion des dépendances dans l'écosystème Rust.
• Rustfmt, qui assure une cohérence de style de codage pour tous les développeurs.
• Le Rust Langage Server alimente les environnements de développement intégrés (IDE) pour la complétion du code et l'affichage direct des messages d'erreur.

En utilisant ces outils ainsi que d'autres dans l'écosystème Rust, les développeurs peuvent être plus productifs quand ils écrivent du code système.

Étudiants

Rust est conçu pour les étudiants et ceux qui s'intéressent à l'apprentissage des concepts système. En utilisant Rust, de nombreuses personnes ont appris des domaines comme le développement de systèmes d'exploitation. La communauté est très accueillante et répond volontiers aux questions des étudiants. Grâce à des initiatives comme ce livre, les équipes de Rust veulent rendre les notions système accessibles au plus grand nombre, particulièrement à ceux qui débutent dans la programmation.

Entreprises

Des centaines d'entreprises, petites et grosses, utilisent Rust en production pour différentes missions. Ils l'utilisent pour des outils en ligne de commande, des services web, des outils DevOps, des systèmes embarqués, de l'analyse et de la conversion audio et vidéo, des cryptomonnaies, de la bio-informatique, des moteurs de recherche, de l'internet des objets (IoT), de l'apprentissage automatique (marchine learning), et même des parties importantes du navigateur internet Firefox.

Développeurs de logiciel libre

Rust est ouvert aux personnes qui veulent développer le langage de programmation Rust, la communauté, les outils de développement et les bibliothèques. Nous serions ravis que vous contribuiez au langage Rust.

Les personnes qui recherchent la rapidité et la stabilité

Rust est une solution pour les personnes qui chérissent la rapidité et la stabilité dans un langage. Par rapidité, nous entendons la vitesse des programmes que vous pouvez créer avec Rust et la rapidité avec laquelle Rust vous permet de les écrire. Les vérifications du compilateur de Rust assurent la stabilité durant l'ajout de fonctionnalités ou le remaniement du code. Cela le démarque des langages qui ne font pas ces contrôles sur du code instable que le programme a hérité avec le temps, et que bien souvent les développeurs ont peur de modifier. En s'efforçant de mettre en place des abstractions sans coût, des fonctionnalités de haut-niveau qui compilent vers du code bas-niveau aussi rapide que s'il avait été écrit à la main, Rust fait en sorte que le code sûr soit aussi du code rapide.

Le langage Rust espère aider beaucoup d'autres utilisateurs ; ceux cités ici ne font partie que d'un univers bien plus grand. Globalement, la plus grande ambition de Rust est d'éradiquer les compromis auxquels les développeurs se soumettaient depuis des décennies en leur apportant sécurité et productivité, rapidité et ergonomie. Essayez Rust et vérifiez si ses décisions vous conviennent.

À qui est destiné ce livre

Ce livre suppose que vous avez écrit du code dans un autre langage de programmation mais ne suppose pas lequel. Nous avons essayé de rendre son contenu le plus accessible au plus grand nombre d'expériences de programmation possible. Nous ne nous évertuons pas à nous questionner sur ce qu'est la programmation ou comment l'envisager. Si vous êtes débutant en programmation, vous seriez mieux avisé en lisant un livre qui vous initie à la programmation.

Comment utiliser ce livre

Globalement, ce livre est prévu pour être lu dans l'ordre. Les chapitres suivants s'appuient sur les notions abordées dans les chapitres précédents, et lorsque les chapitres précédents ne peuvent pas approfondir un sujet, ce sera généralement fait dans un chapitre suivant.

Vous allez rencontrer deux différents types de chapitres dans ce livre : les chapitres théoriques et les chapitres de projet. Dans les chapitres théoriques, vous allez apprendre un sujet à propos de Rust. Dans un chapitre de projet, nous allons construire ensemble des petits programmes, pour appliquer ce que vous avez appris précédemment. Les chapitres 2, 12 et 20 sont des chapitres de projet ; les autres sont des chapitres théoriques.

Le chapitre 1 explique comment installer Rust, comment écrire un programme "Hello, world!" et comment utiliser Cargo, le gestionnaire de paquets et outil de compilation. Le chapitre 2 est une initiation pratique au langage Rust. Nous y aborderons des concepts de haut-niveau, et les chapitres suivants apporteront plus de détails. Si vous voulez vous salir les mains tout de suite, le chapitre 2 est l'endroit pour cela. Au début, vous pouvez même sauter le chapitre 3, qui aborde les fonctionnalités de Rust semblables aux autres langages de programmation, et passer directement au chapitre 4 pour en savoir plus sur le système de possession (ownership) de Rust. Toutefois, si vous êtes un apprenti particulièrement minutieux qui préfère apprendre chaque particularité avant de passer à la suivante, vous pouvez sauter le chapitre 2 et passer directement au chapitre 3, puis revenir au chapitre 2 lorsque vous souhaitez travailler sur un projet en appliquant les notions que vous avez apprises.

Le chapitre 5 traite des structures et des méthodes, et le chapitre 6 couvre les énumérations, les expressions match, et la structure de contrôle if let. Vous emploierez les structures et les énumérations pour créer des types personnalisés avec Rust.

Au chapitre 7, vous apprendrez le système de modules de Rust et les règles de visibilité, afin d'organiser votre code et son interface de programmation applicative (API) publique. Le chapitre 8 traitera des structures de collections de données usuelles fournies par la bibliothèque standard, comme les vecteurs, les chaînes de caractères et les tables de hachage (hash maps). Le chapitre 9 explorera la philosophie et les techniques de gestion d'erreurs de Rust.

Le chapitre 10 nous plongera dans la généricité, les traits et les durées de vie, qui vous donneront la capacité de créer du code qui s'adapte à différents types. Le chapitre 11 traitera des techniques de test, qui restent nécessaires malgré les garanties de sécurité de Rust, pour s'assurer que la logique de votre programme est valide. Au chapitre 12, nous écrirons notre propre implémentation d'un sous-ensemble des fonctionnalités du programme en ligne de commande grep, qui recherche du texte dans des fichiers. Pour ce faire, nous utiliserons de nombreuses notions abordées dans les chapitres précédents.

Le chapitre 13 explorera les fermetures (closures) et itérateurs : ce sont les fonctionnalités de Rust inspirées des langages de programmation fonctionnels. Au chapitre 14, nous explorerons plus en profondeur Cargo et les bonnes pratiques pour partager vos propres bibliothèques avec les autres. Le chapitre 15 parlera de pointeurs intelligents qu'apporte la bibliothèque standard et des traits qui activent leurs fonctionnalités.

Au chapitre 16, nous passerons en revue les différents modes de programmation concurrente et comment Rust nous aide à développer dans des tâches parallèles sans crainte. Le chapitre 17 comparera les fonctionnalités de Rust aux principes de programmation orientée objet, que vous connaissez peut-être.

Le chapitre 18 est une référence sur les motifs et le filtrage de motif (pattern matching), qui sont des moyens puissants permettant de communiquer des idées dans les programmes Rust. Le chapitre 19 contient une foultitude de sujets avancés intéressants, comme le code Rust non sécurisé (unsafe), les macros et plus de détails sur les durées de vie, les traits, les types, les fonctions et les fermetures (closures).

Au chapitre 20, nous terminerons un projet dans lequel nous allons implémenter en bas-niveau un serveur web multitâches !

Et finalement, quelques annexes qui contiennent des informations utiles sur le langage sous forme de référentiels qui renvoient à d'autres documents. L'annexe A liste les mots-clés de Rust, l'annexe B couvre les opérateurs et symboles de Rust, l'annexe C parle des traits dérivables qu'apporte la bibliothèque standard, l'annexe D référence certains outils de développement utiles, et l'annexe E explique les différentes éditions de Rust.

Il n'y a pas de mauvaise manière de lire ce livre : si vous voulez sauter des étapes, allez-y ! Vous devrez alors peut-être revenir sur les chapitres précédents si vous éprouvez des difficultés. Mais faites comme bon vous semble.

Une composante importante du processus d'apprentissage de Rust est de comprendre comment lire les messages d'erreur qu'affiche le compilateur : ils vous guideront vers du code correct. Ainsi, nous citerons de nombreux exemples qui ne compilent pas, avec le message d'erreur que le compilateur devrait vous afficher dans chaque cas. C'est donc normal que dans certains cas, si vous copiez et exécutez un exemple au hasard, il ne compile pas ! Assurez-vous d'avoir lu le texte autour pour savoir si l'exemple que vous tentez de compiler doit échouer. Ferris va aussi vous aider à identifier du code qui ne devrait pas fonctionner :

Ferris	Signification
	Ce code ne compile pas !
	Ce code panique !
	Ce code ne se comporte pas comme voulu.

Dans la plupart des cas, nous vous guiderons vers la version du code qui devrait fonctionner.

Code source

Les fichiers du code source qui a généré ce livre en anglais sont disponibles sur GitHub.

La version française est aussi disponible sur GitHub.