Rust : le langage qui révolutionne la programmation système ?

La robustesse et la fiabilité sont devenues les maîtres-mots de l’IT moderne. L’avènement de technologies critiques comme la conduite autonome ou l’Internet des objets (IoT) impose des exigences inédites aux développeurs. C’est dans ce contexte qu’est apparu Rust, un nouveau langage misant sur la sûreté mémoire et le multithreading sans data races. Soutenu par Mozilla, Rust suscite un intérêt grandissant depuis son introduction en 2010. Tour d’horizon de ce challenger prometteur. Au programme : une plongée dans l’univers d’un langage qui évolue à son propre rythme

Qu'est-ce que Rust ?

Rust est un langage de programmation système moderne conçu pour offrir vitesse, fiabilité et productivité accrue. Créé par Mozilla Research, Rust est destiné au développement d’applications nécessitant des performances élevées et une grande sûreté, telles que les moteurs de bases de données, les outils en ligne de commande, les services web, les outils DevOps, l'embedding ou encore le gaming.

Contrairement à C++, par exemple, Rust garantit la sûreté des programmes en effectuant de nombreuses vérifications statiques et dynamiques. Son système de typage et son ramasse-mémoire (garbage collector) innovant empêchent des problèmes courants en C/C++, comme les débordements de tampon, les accès invalides à la mémoire ou les data races.

Rust rend ainsi beaucoup plus difficile l'introduction de bugs liés à la sécurité et à la corruption de mémoire dans les applications.

Au-delà de ses aspects techniques, la philosophie de Rust est également intéressante : son développement est mené de façon très ouverte, avec une importante participation de la communauté. 

Ses concepts sont continuellement discutés et améliorés via un processus RFC transparent. 

Enfin, signe de son attractivité, il serait même, d’après la toute dernière étude de Stack Overflow, un des langages qui jouit le plus d’une bonne image auprès de la communauté des développeurs. 

Pourquoi coder en Rust ? 

Rust séduit de plus en plus de développeurs et d’entreprises grâce aux bénéfices uniques qu’il procure :

• Sûreté mémoire sans coût d’exécution : contrairement à C/C++, Rust garantit une gestion sûre de la mémoire, empêchant les bugs les plus courants et dangereux comme les débordements de tampons ou les dangling pointers. Et cela, sans impacter les performances avec un système de vérification statique innovant effectué à la compilation.

• Performances et efficacité : Rust compile en code machine natif optimisé pour une exécution rapide et efficace. Le langage lui-même maximise la vitesse avec son modèle de mémoire affiné, son système de types, etc. 

• Fiabilité : la sûreté mémoire, la gestion d’erreurs à la compilation et les vérifications en tout genre de Rust rendent les applications extrêmement fiables, bien plus que celles développées dans des langages comme C++.

• Productivité : Rust rend la programmation système plus accessible et productive. Ses abstractions de haut niveau, sa courbe d’apprentissage progressive, ses outils, son typage et son pattern matching accélèrent, en outre, le développement.

• Interopérabilité :  il s’intègre parfaitement dans des projets utilisant d’autres langages comme C, C++ ou Python. Il est ainsi possible de réécrire progressivement des composants critiques en Rust.

• Open source : Rust étant open source, chacun peut l’adopter librement et participer à son amélioration continue via le processus RFC transparent et la communauté très active.

Qui utilise Rust ?

De plus en plus d'entreprises, qu'elles soient de petites startups ou des grands groupes, intègrent Rust dans leur technologie ou processus de développement. Voici quelques exemples :

• Mozilla a créé le langage Rust pour concevoir le nouveau moteur de rendu Servo de son navigateur Firefox, qui est écrit entièrement en Rust. Son moteur de recherche en ligne de commande, le navigateur web expérimental Goggles.rs ainsi que plusieurs autres projets utilisent également Rust.

• Dropbox a progressivement migré certaines parties critiques de son backend de stockage écrites jusqu’ici en Python et C++ vers Rust, pour des gains de performances et de sûreté significatifs.

• Amazon utilise Rust dans plusieurs projets AWS liés au networking et ses équipes fttp et sftp l'ont choisi pour réécrire des éléments clés jusqu’ici codés en C/C++. 

• Microsoft intègre progressivement Rust à Windows et Azure, notamment dans les couches réseau et les composants hyperviseurs. Le géant américain y voit un gage de sécurité et de qualité.  

Comment apprendre Rust ?

Autre méthode efficace : le site Rust By Example permet de découvrir Rust de manière interactive grâce à une collection conséquente de snippets de code exécutables. En modifiant puis en lançant ces extraits de programmes, on saisit rapidement toutes les subtilités du langage, notamment celles liées aux expressions, aux structures de contrôle, etc. Une approche idéale par l’exemple.

Pour ceux qui préfèrent une mise en pratique orientée projets, la rustlings course offre une série d’exercices guidés pour résoudre divers problèmes en corrigeant des implémentations Rust volontairement buggées. Une manière ludique de progresser en développant des programmes complets, avec à la clé une meilleure compréhension des conventions du langage.

Par ailleurs, de nombreuses formations en ligne, telles que des MOOCs ou encore des tutoriels sur YouTube, proposent désormais des cours complets pour découvrir ou se perfectionner en Rust. Du débutant à l’expert, chacun peut y trouver son compte à son rythme.

Enfin, bien sûr, la documentation officielle est disponible, le cas échéant.

Comment utiliser Rust ?

Rust s’installe facilement sur macOS et Linux à l'aide du gestionnaire de paquets Rustup. Un simple terminal suffit : installé en quelques commandes, le compilateur Rust sera alors toujours à jour.

Concevoir une application Rust s'initie par la création d’un nouveau projet avec Cargo, le gestionnaire de build de Rust (similaire à Maven pour Java ou NPM pour JavaScript). La structure de base érigée demeurera ensuite inchangée au gré des itérations.

Par ailleurs, Rust dispose d'une panoplie complète d'outils pour faciliter le développement : 

• autocomplétion ; 

• vérification de code à la volée ; 

• débogueur ; 

• profilage ; 

• génération de documentation ... 

En production, les programmes Rust peuvent être packagés de manière standalone, déployés sur toutes les plateformes courantes et interfacés simplement avec les autres langages.

Conclusion

Sûreté mémoire inégalée, performances extrêmes, productivité accrue : Rust bouscule codes et standards pour instaurer la programmation système de demain. Qu'il s'immisce dans les tréfonds du moteur Firefox ou l'infrastructure tentaculaire d’AWS importe finalement peu. Son adoption par les mastodontes du logiciel consacre son excellence technique.

Pionnier du mélange sécurité-vitesse-productivité, Rust pourrait ainsi devenir le fer de lance de la programmation système moderne.