تاریخچه زبان برنامه نویسی Rust؛ از خرابی یک آسانسور تا محبوبیت جهانی

احتمالاً شما حداقل یک بار نام Rust را شنیده‌اید. با پیشرفت رایانه‌ها و به همین ترتیب، ظهور اینترنت، شیوه کسب و کار در دنیای امروز تغییرات قابل توجهی را تجربه کرد. بسیاری از کارفرمایانی که هیچ اعتقادی به تبلیغات آنلاین، راه‌اندازی صفحه‌های وب و بعدها، ارائه اپلیکیشن‌های موبایلی نداشتند، به تدریج به این باور رسیدند که دنیای امروز، دنیای دیجیتال و تغییراتی است که اینترنت منجر به رخ دادن آن‌ها شده است.

بنابراین به همین ترتیب شاهد ابزارهایی بودیم که در نهایت منجر به سهولت در استفاده از پتانسیل‌های اینترنت و رام کردن آن‌ها شدند. این ابزارهای اینترنتی در زبان ساده و عامیانه، زبان‌های برنامه نویسی نامیده می‌شوند. برنامه نویسی از دهه‌ها پیش و حتی پیش از شروع کار اینترنت نیز آغاز به کار کرده بود و زمانی که اینترنت منفجر شد و محبوبیت آن از هر محصول و پدیده دیگری فراتر رفت، نقش بنیادین خود را بازیافت.

یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه نویسی دنیا زبان Rust است که در اثر یک اتفاق نه چندان مهم متولد شد. این زبان برنامه نویسی در طول ۱۷ سالی که از زمان معرفی آن می‌گذرد توسعه زیادی یافته است و از این جهت یک زبان منحصربه‌فرد محسوب می‌شود. 

• پایتون به محبوب‌ترین زبان برنامه نویسی جهان تبدیل شد

زبان‌های برنامه نویسی معمولا برای حل یک چالش اساسی یا برآورده کردن نیازهای کاربران متولد می‌‌شوند. ۱۷ سال پیش یکی از توسعه‌دهندگان موزیلا به نام Graydon Hoare بعد از آنکه از سر کار به خانه‌اش برگشت متوجه‌ شد که آسانسور منزلش خراب شده است و او باید ۲۱ پله را بالا برود. او بابت این نقص نرم‌افزاری که باعث چنین مشکلی برایش شده بود بسیار ناراحت و عصبانی شد. همین موضوع باعث شد تا او به فکر طراحی یک زبان برنامه‌نویسی جدید بیفتد. او می‌خواست زبانی را توسعه دهد که خطاهای حافظه را به حداقل برساند و از بروز مشکلاتی مشابه آنچه که در مورد آسانسورش به وجود آمده بود جلوگیری کند. 

او اسم این زبان برنامه نویسی را Rust گذاشت که در واقع یک پروژه اوپن سورس برای کاربردهای مختلف بود. این زبان قادر بود برای پروژه‌های مختلفی استفاده شود و حتی شرکت‌های بزرگی مثل مایکروسافت و آمازون از آن در پروژه‌های خود بهره جستند. 

یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد این زبان امنیت حافظه آن است که باعث شده تا ما خیالمان از بابت امنیت در رم تا حدود زیادی راحت شود. هدف از توسعه این زبان آن بود که یک پلتفرم برنامه نویسی خوب برای توسعه سیستم‌های موازی و با امنیت بالا ساخته شود. طراحی Rust به گونه‌ای بود که سرعت و امنیت را در کنار هم برای کاربران فراهم می‌کرد. در واقع می‌توان گفت که Rust یک زبان برنامه‌نویسی سیستمی است که بر سه هدف اصلی ایمنی، سرعت و هم‌زمانی تمرکز دارد.

بد نیست بدانید که در حال حاضر زبان‌های برنامه نویسی پیشرفته‌ای مثل C و ++C هرچند انعطاف‌پذیری بالایی در اجرای کدها و دستورات مختلف دارند، اما مشکل آن‌ها این است که نیاز به مدیریت خوب حافظه دارند و اگر این موضوع به خوبی مدیریت نشود ممکن است باعث کرش کردن برنامه و ناپایداری اساسی آن شود. 

لازم به ذکر است که برخی زبان‌های برنامه نویسی مثل جاوا برای حذف مشکل مدیریت حافظه مفهومی به نام جمع‌کننده‌های زباله (Garbage collectors) را معرفی کنند. این جمع‌کننده‌ها در واقع برای پاک کردن حافظه به صورت دوره‌ای کاربرد دارند و ریسک خطاهای ناشی از حافظه را کاهش می‌دهند. اما مشکل این جمع‌کننده‌ها آن است که خودشان حافظه زیادی اشغال می‌کنند و اجرای آن‌ها با منابع زیاد انرژی نیاز دارد. 

به همین خاطر، Hoare سعی کرد که یک زبان برنامه‌نویسی بسیار کارآمد طراحی کند تا همه مشکات مذکور را در رابطه با مدیریت حافظه برطرف کند‌. البته این زبان برنامه نویسی قوانین سفت و سختی دارد و برنامه‌نویسان باید به آن‌ها پایبند باشند. با این حال، برنامه‌نویسان لازم نیست که نگران مدیریت حافظه در هنگام برنامه نویسی باشند چراکه خود Rust می‌تواند به‌طور خودکار این کار را انجام دهد‌. 

گفتنی است که تا سال ۲۰۱۳ توسعه‌دهندگان این زبان توانستند سیستم مدیریت حافظه آن را بهینه‌سازی کنند و دیگر نیازی به استفاده از جمع‌کننده‌های زباله در آن نبود. این برنامه به مروز زمان توسعه یافت تا اینکه در سال ۲۰۱۵ اولین نسخه پایدار آن به‌طور رسمی عرضه شد. 

طبق نظرسنجی Stack Overflow 2021 که بین بیش از ۸۰ هزار نفر توسعه‌دهنده انجام شد، Rust محبوب ترین زبان برنامه نویسی شد. این عنوان برای ششمین سال متوالی به این زبان تعلق می‌گرفت و حتی در سال ۲۰۲۰، توسعه‌دهندگان هسته لینوکس پیشنهاد نوشتن کد جدید برای هسته لینوکس در زبان Rust را دادند.

گوگل نیز اخیرا پس از ارائه پشتیبانی از زبان Rust در اندروید، قصد دارد که از این زبان در هسته لینوکس استفاده کند. هدف از این کار کاهش نقایص امنیتی است. شرکت مایکروسافت نیز ظاهرا برای کاهش باگ‌های مربوط به حافظه در ویندوز به سراغ زبان Rust رفته است. متا نیز اخیرا به بنیاد Rust پیوسته است، سازمانی که در سال ۲۰۲۱ برای توسعه Rust تاسیس شد و هدف اصلی آن تبدیل Rust به زبان اصلی انتخابی برای برنامه‌نویسی سیستم‌ها است. همه این‌ها نشان می‌دهند که Rust در سال‌های اخیر رشد قابل‌توجهی داشته است و اکثر شرکت‌ها به دنبال استفاده از آن هستند.

• منبع باز شدن زبان برنامه‌نویسی کوانتومی مایکروسافت

در سال ۲۰۲۲ آمار افراد استفاده‌کننده از زبان Rust با افزایش سه برابری به ۳ میلیون کاربر رسید و آژانس امنیت ملی آمریکا (NSA) آن را به عنوان یک زبان حافظه امن توصیه کرد. این زبان برنامه نویسی حالا از نظر محبوبیت در کنار برنامه‌هایی مثل جاوا، #C و Ruby قرار دارد.

و در آخر باید به این موضوع اشاره کنیم که زبان Rust هم‌اکنون در صنایع هوافضا و شرکت‌های آی‌تی مثل مایکروسافت، آمازون و درآپ‌باکس استفاده می‌شود و گسترس کاربرد آن باعث کاهش محبوبیت زبان‌های C و ++C شده است. Rust دارای قابلیت‌های عالی است و از طرفی، جامعه‌ای از توسعه‌دهندگان حرفه‌ای در کنار خود دارد که به طور مداوم روی بهبود آن کار می‌کنند.

به هر حال، اگر شما به یک زبان برنامه نویسی با تمرکز بیشتر بر ایمنی نسبت به زبان‌هایی مثل C و++C نیاز دارید و نمی خواهید سرعت کدنویسی خود را به خطر بیندازید، Rust انتخاب بسیار خوبی برای شما خواهد بود. البته اگر نگران هستید که این زبان برنامه نویسی برای توسعه نرم‌افزارهای مختلف چندان پیشرفته نیست، مطمئن باشید که این‌گونه نیست، چراکه تاکنون ده‌ها شرکت از Rust در پروژه‌های خود استفاده کرده‌اند و این زبان امتحان خود را پس داده است.