撰稿丨千山

審校 | 云昭

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微軟正在用 Rust 編程語(yǔ)言重寫核心 Windows 庫(kù)。

在以色列特拉維夫舉辦的 BlueHat IL 2023 上，Windows 操作系統(tǒng)安全總監(jiān) David “dwizzle” Weston 宣布 Rust 進(jìn)入操作系統(tǒng)內(nèi)核。

“實(shí)際上，在接下來(lái)的幾周或幾個(gè)月內(nèi)，你將在內(nèi)核中使用 Rust 啟動(dòng) Windows，這真的很酷，”他說(shuō)。“這里的基本目標(biāo)是將其中一些內(nèi)部 C++ 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為它們的 Rust 等價(jià)物。”

1、微軟：有“分寸”地?fù)肀?Rust

微軟的這一舉措并非一時(shí)興起，早在幾年前，微軟就表現(xiàn)出了擁抱 Rust 的意向。

在微軟看來(lái)，這門語(yǔ)言是一種在代碼落入用戶手中之前捕獲和消除內(nèi)存安全漏洞的方法。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Rust 專注于內(nèi)存安全和類似的保護(hù)，這減少了結(jié)果代碼中不良錯(cuò)誤的數(shù)量。

Windows 的 Rust 改造始于 2020 年，由 DWriteCore 開始。DWriteCore 是 Windows 的 DWrite 引擎的 Windows App SDK 實(shí)現(xiàn)，用于文本分析、布局和渲染。DWriteCore 現(xiàn)在由大約 152000 行 Rust 代碼和大約 96000 行 C++ 代碼組成。

隨著行業(yè)對(duì)內(nèi)存安全編程的支持越來(lái)越多，微軟對(duì) Rust 的探索變得更加熱情。

Microsoft Windows 圖形設(shè)備接口 （Win32 GDI） 正在移植到 Rust 上，到目前為止已包含 36000 行 Rust 代碼。最新版本的 Windows 11 使用 Rust 版本啟動(dòng)，該版本通過了所有 GDI 測(cè)試，但 Rust 端口目前在功能標(biāo)志后面被禁用。另?yè)?jù) Weston 透露，Windows 內(nèi)核中現(xiàn)在有一個(gè) SysCall，是采用 Rust 實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)然，微軟對(duì) Rust 的這種擁抱還是有限度的。正如 Weston 所說(shuō)，“在 Rust 中重寫 Windows 可能不會(huì)很快發(fā)生。雖然我們喜歡 Rust，但我們需要一種策略，包括保護(hù)更多的原生代碼。”

2、社區(qū)：來(lái)自巨頭的支持不可或缺

盡管來(lái)自微軟的支持是有限的，但其代碼貢獻(xiàn)也將使 Rust 更有活力，這對(duì)于整個(gè)開源社區(qū)的發(fā)展是積極向上的。

Python Web 框架 Flask 的作者 Armin Ronacher 在一封電子郵件中表示，微軟對(duì) Rust 的承諾對(duì)這門語(yǔ)言來(lái)說(shuō)非常棒。

“特別是，因?yàn)槲蚁Ｍ④浿赜矛F(xiàn)有的編譯器，我希望這樣做將帶來(lái)更好的 PDB（程序數(shù)據(jù)庫(kù)）支持，”他說(shuō)。“今天在 Windows 上，開發(fā)人員工具支持落后于基于 DWARF 的‘使用屬性記錄格式進(jìn)行調(diào)試’平臺(tái)支持。”

Pydantic 的創(chuàng)始人 Samuel Colvin 則在接受外媒采訪時(shí)表示：“微軟的這種前瞻性思維給我留下了深刻的印象……如果你現(xiàn)在正在構(gòu)建一個(gè)性能關(guān)鍵或低級(jí)別的應(yīng)用程序，那么 Rust 在這一點(diǎn)上是不費(fèi)吹灰之力的。”

同時(shí)，他認(rèn)為，找到優(yōu)秀的 Rust 工程師比找到優(yōu)秀的 C/C++ 工程師更容易。雖然擁有豐富 Rust 經(jīng)驗(yàn)的人較少，但有很多工程師有興趣嘗試學(xué)習(xí)這門語(yǔ)言。而且編寫安全代碼的難度很大，在 Rust 中要容易一個(gè)數(shù)量級(jí)。

“對(duì)于我們這些依賴 Rust 的人來(lái)說(shuō)，微軟正在使用它，并希望能夠支持它，這真的很令人興奮。”

3、名聲漸起但紛爭(zhēng)不斷

近年來(lái)，Rust 輿論聲量日益漸漲，在火了的同時(shí)發(fā)展也漸趨穩(wěn)定。

在 Tiobe 發(fā)布的四月編程語(yǔ)言排行榜中，Rust 進(jìn)入了前 20 名，盡管差不多是守門員的位置（位列 19），但也可以窺見其發(fā)展態(tài)勢(shì)。

圖源：TIOBE Index - TIOBE

或許可以歸因于之前 Linux 內(nèi)核 6.1 版正式采用了 Rust，為使用 Rust 編寫驅(qū)動(dòng)程序掃清了一部分障礙。不過日前 Rust 基金會(huì)關(guān)于商標(biāo)政策的迷之操作一度引發(fā)社區(qū)爭(zhēng)議，“平穩(wěn)發(fā)展中又暗流涌動(dòng)”或許可以概括 Rust 的現(xiàn)狀。

而且隨著 Rust 逐漸冒頭，C++ 與 Rust 之間也是硝煙彌漫。

去年微軟 Azure 的首席技術(shù)官 Mark Russinovich 公開表示，開發(fā)人員應(yīng)該避免在新項(xiàng)目中使用 C 或 C++，而是使用 Rust，因?yàn)樗哂袃?nèi)存安全優(yōu)勢(shì)，甚至敦促業(yè)界宣布棄用這些語(yǔ)言。

隨后 C++ 之父 Bjarne Stroustrup 在接受采訪時(shí)隔空回懟：“新語(yǔ)言通常需要多年時(shí)間和重大努力才能在其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域與成熟語(yǔ)言相匹配。愛好者很少看到這一點(diǎn)，并且他們的評(píng)論往往是片面的。”

值得一提的是，C++ 在年初時(shí)被 Tiobe 評(píng)為 2022 年度最佳編程語(yǔ)言。當(dāng)時(shí) Tiobe 首席執(zhí)行官 Paul Jensen 如此評(píng)價(jià)：“C++ 流行的原因是它作為一種高級(jí)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的出色性能。因此，可以用 C++ 開發(fā)快速而龐大的軟件系統(tǒng)（超過數(shù)百萬(wàn)行代碼），而不大會(huì)出現(xiàn)‘維護(hù)噩夢(mèng)’。”

雖然雙方各執(zhí)一詞，但就現(xiàn)狀來(lái)看，Rust 還無(wú)法撼動(dòng) C++ 的地位。相較 C++ 的歷史沉淀，Rust 的流行明顯還需時(shí)日。而且 Rust 陡峭的學(xué)習(xí)曲線也限制了其快速的規(guī)模化普及。曾有開發(fā)者感慨：“試圖用 Rust 重寫公司核心組件，學(xué)習(xí)曲線是真的陡，Java 用了一周上手，Rust 用了一個(gè)月才玩明白。”

4、從小眾走向大眾尚需時(shí)日

除了新手不友好外，關(guān)于 Rust 在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)“叫好不叫座”的原因，近日，前 Deepin CTO 王勇也在推特上分享了自己的觀點(diǎn)：Rust 語(yǔ)言很有力量，但他對(duì)這個(gè)語(yǔ)言并不感冒。原因如下：

1、世界上有很多業(yè)務(wù)性的邏輯是需要?jiǎng)?chuàng)造力和編程心流體驗(yàn)的，而 Rust 編譯器總是打斷你方向性的思考， 強(qiáng)制讓你關(guān)注設(shè)計(jì)階段不重要的細(xì)節(jié)，喪失了很多編程樂趣。

圖源：推特

2、Rust 社區(qū)的人似乎不懂得市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和成本概念，一個(gè)好的軟件不僅僅只是內(nèi)存安全和絕對(duì)性能，代碼可讀性，場(chǎng)景適合性，認(rèn)知深刻和持續(xù)維護(hù)的軟件對(duì)用戶才有價(jià)值，重寫完一個(gè)軟件，證明 Rust 比別的語(yǔ)言快和自己厲害，馬上就棄坑的軟件沒有價(jià)值。

3、Rust 社區(qū)推崇內(nèi)存的細(xì)膩控制，有時(shí)候就和 C++ 的開發(fā)人員一樣討厭，把指針或者生命周期控制能力當(dāng)作比較的炫耀資本，Rust 更像是一種證明自己比別人厲害的工具。我不是說(shuō) Rust 不好，而是不喜歡這種認(rèn)為 Rust 就是天下第一的思想，什么都要用 Rust 重寫的想法。

4、Rust 的強(qiáng)制內(nèi)存管理，在編寫復(fù)雜邏輯的時(shí)候，編譯器打斷太生硬了，導(dǎo)致人無(wú)法安靜的思考最重要的架構(gòu)設(shè)計(jì)。Rust 對(duì)于底層庫(kù)或者實(shí)時(shí)性這些不需要 GC 或者性能苛刻的場(chǎng)景很適合，為了內(nèi)存安全可以忍受編譯器嚴(yán)格。但是現(xiàn)實(shí)大部分場(chǎng)景不是都是內(nèi)存安全優(yōu)先的，而是創(chuàng)造力和邏輯清晰優(yōu)先的。

最后王勇強(qiáng)調(diào)，無(wú)論學(xué)習(xí)何種語(yǔ)言，掌握多少種語(yǔ)言，都是為了學(xué)習(xí)各種語(yǔ)言的設(shè)計(jì)思想和看問題角度，主要價(jià)值在于提升認(rèn)知。而不是為了在編程語(yǔ)言之爭(zhēng)中踩在制高點(diǎn)抒發(fā)優(yōu)越感。“ 語(yǔ)言只是工具，我們不能拿著錘子到處去攻擊別人炫耀自己，那樣其實(shí)很傻。”

參考鏈接：

https://www.theregister.com/2023/04/27/microsoft_windows_rust/

https://www.tiobe.com/tiobe-index/