5月iOS設備性能榜：M1 M2依舊是榜單前五
和上個月一樣，沒有新品發布的iOS設備性能榜的上榜設備并沒有什么更替，僅僅只有跑分變化而產生的排名變動，剛剛開始的蘋果WWDC2023，推出的產品也依舊是新款Mac Pro、新款Mac Stu
在我周圍的每個人都知道我是Python 的忠實粉絲。大約15年前，當我對 Mathworks Matlab 感到厭倦時，我開始使用Python。雖然Matlab的理念看起來不錯，但在掌握了Python之后，我再也沒有回頭。我甚至成為了我所在大學的Python傳道者，"傳播這個詞"。
會編碼并不等于成為軟件開發者。當我了解到強類型、SOLID原則和通用編程架構等主題時，我也瞥見了其他編程語言以及它們如何解決問題。特別是Rust引起了我的興趣，因為我經常看到基于Rust的Python包（例如Polars）。
為了對Rust有一個合適的介紹，我參加了官方的Rustlings課程，這是一個包含96個小型編碼問題的本地Git存儲庫。盡管這是相當可行的，但Rust與Python非常不同。Rust編譯器是一個非常嚴格的家伙，不接受"也許"這個答案。以下是我認為Rust和Python之間的三個主要區別。
免責聲明：雖然我對Python相當熟練，但我對其他語言了解有點生疏。我仍在學習Rust，可能對某些部分有誤解。
所有權和借用可能是Rust編程語言最基本的方面。它旨在確保內存安全，而無需所謂的垃圾收集器。這是Rust的一個獨特概念，我尚未在其他語言中看到過。讓我們以一個例子開始，我們將值42分配給變量answer_of_life。Rust現在將在內存中分配一些空間（這有點復雜，但現在我們簡化一下），并將"所有權"附加到這個變量上。重要的是要知道一次只能有一個所有者。一些操作會"轉移所有權"，使先前的變量引用無效。這通過防止諸如雙重釋放內存、數據競爭和懸空引用等問題來確保內存安全。
fn main() { let s1 = String::from("Hello, Rust!"); // Ownership of the String is transferred from s1 to s2 let s2 = s1; // This results in a compilation println!("s1: {}", s1);} // s2 goes out of scope and memory is freed一個在其他語言中也使用的術語是作用域。這可以被看作是代碼中的一個"生存區"。每當代碼離開一個作用域時，所有具有所有權的變量都將被釋放。這在Python中是根本不同的事情。Python使用垃圾收集器，在沒有對其的引用時釋放變量。在Source 1的例子中，將所有權從變量s1轉移到s2，此后變量s1將無法使用。
對于Python用戶來說，所有權可能會令人困惑，因為在開始階段確實是一場真正的斗爭。在Source 1的例子中有點過于簡單了。Rust強制你考慮一個變量是在哪里創建的以及它應該如何被轉移。例如，當你將參數傳遞給函數時，所有權可以如Source 2中所示被轉移。
fn take_ownership(some_string: String) { // The ownership of the String is transferred to some_string println!("Got ownership: {}", some_string);} // some_string goes out of scope and the memory is freedfn main() { let my_string = String::from("Hello, ownership!"); // Ownership is transferred to the function and my_string is // no longer valid take_ownership(my_string); // This results in a compilation error as my_string is no // longer the owner of the String. println!("my_string: {}", my_string);} // my_string is no longer valid here, as it was moved to take_ownership僅僅轉移所有權可能很麻煩，對于某些用例甚至可能行不通，因此Rust提出了所謂的借用系統。與轉移所有權不同，變量同意借用該變量，而原始變量仍保持所有權。默認情況下，借用變量是不可變的，即只讀的，但通過添加mut關鍵字，借用甚至可以是可變的。在Source 3中，我展示了兩個不可變的借用和一個可變的借用的例子。當函數超出范圍時，所有變量都將被刪除。
fn main() { // s is the owner of the mutable String let mut s = String::from("Hello, Rust!"); let r1 = &s; // Immutable borrow let r2 = &s; // Another immutable borrow println!("r1: {}, r2: {}", r1, r2); let r3 = &mut s; // Mutable borrow r3.push_str(", and Pythonista!"); // Modifying the borrowed value println!("r3: {}", r3);} // r1, r2, r3, and s go out of scope and memory is automagically freed生命周期是Rust中與借用和所有權相關的一個概念，它幫助編譯器強制規定引用可以有效存在多長時間的規則。你可能會遇到這樣一種情況，你創建了一個結構或一個函數，它是使用兩個借用構建的。這意味著現在函數或結構的結果可能取決于先前的輸入。為了更明確地表示這一點，我們可以通過注釋生命周期來表達關系。在Source 4中查看一個例子。
struct Quote<'a> { part: &'a str,} // We annotated this Struct such that its lifetime is linked to partfn main() { let novel = String::from("Do or do not. There is not try."); // We split novel on the period but split returns borrows. // This means that if novel goes out of scope, so does first_sentence. let first_sentence = novel.split('.') .next().expect("No period detected!"); // We have annotated the lifetime to be dependent of part. // If first_sentence goes out of scope, so does quote. let quote = Quote { part: first_sentence, };} // All will be deallocated在Python中非常常見的一點在Rust中是不可能的：擁有一個值被設置為 None。這是一個刻意的設計選擇，符合Rust的安全性、可預測性和零成本抽象的目標。安全性方面與Rust的所有權、借用和生命周期方面相似：防止引用指向未分配的內存的可能性。通過不給予返回 None 的可能性，將導致更可預測性，因為它強迫開發者明確處理數字可能不存在的情況。由于內存安全和可預測的行為，Rust可以在不犧牲性能的情況下實現其所有高級語言功能。
僅僅拒絕 None 會使 Rust 變得糟糕，因此，創建者提出了一個不錯的替代方案：枚舉 Option 和 Result。通過這些枚舉，我們可以明確表示值的存在或不存在。它還使錯誤處理變得非常優雅。讓我們考慮 Source 5 中使用 Option 的一個示例。
fn divide(x: f64, y: f64) -> Option<f64> { if y == 0.0 { None } else { Some(x / y) }} fn main() { let result = divide(10.0, 2.0); match result { Some(value) => println!("Result: {}", value), None => println!("Cannot divide by zero!"), }}等一下！你不是說沒有 None 嗎？這也是我第一次被欺騙的地方，但在這里，None 是一個不帶參數的特殊枚舉結構。同樣，Some 也是一個特殊的結構，但它可以帶一個參數。我們的 divide() 函數返回這些可能的枚舉值之一，我們稍后可以檢查它是什么并采取相應的操作。
沒有 None 并強制返回值使得 Rust 變得非常可預測。
主函數使用 match 結構進行結果處理，這非常方便。這在某種程度上類似于其他語言中的 switch/case 構造，除了 Python（見圖2中Guido的回應）。match 檢查是枚舉 Some 還是枚舉 None，并執行相應的操作。
Option 枚舉是用于可以返回值或不返回值的函數的特殊結構。對于可以返回值或錯誤的函數，Rust 還有一個更明確的枚舉，稱為 Result。思想完全相同，主要區別在于 Option 有一個默認的“錯誤”值 None，而 Result 需要一個顯式的“錯誤”類型。在 Source 6 中，divide 函數使用 Result 重寫。
fn divide(x: f64, y: f64) -> Result<f64, &'static str> { if y == 0.0 { Err("Cannot divide by zero!") } else { Ok(x / y) }} fn main() { let result = divide(10.0, 0.0); match result { Ok(value) => println!("Result: {}", value), Err(err) => println!("Error: {}", err), }}Rust的開發者們看到match結構有時可能有點繁瑣，因此添加了if let和while let運算符。這些運算符類似于match，但通過一些美味的糖分提供了一些不錯的語法糖。甚至還有一個非常酷的？運算符（此處未顯示），為美味的糖分添加了一顆櫻桃！
let mut values = vec![Some(1), Some(2), None, Some(3)];while let Some(value) = values.pop() { if let Some(inner_value) = value { println!("Popped: {}", inner_value); } else { println!("Found None"); }}使用Python時，我學會了使用Optional關鍵字為結果類型化，可以是值，也可以是None。但我不得不承認Rust非常巧妙地解決了這一部分。我可以想象Python社區也會朝著這種風格發展，類似于強（更強）類型化的趨勢。
Python和Rust都可以用于兩種編程范式：函數式編程（FP）和面向對象編程（OOP）。但是Rust在實現這些所謂的對象的方式上有所不同。在Python中，我們有一個典型的類對象，我們可以將變量和方法與之關聯。與許多其他語言（如Java）一樣，我們現在可以將這個方法用作基礎，并通過創建繼承方法和變量的新對象來擴展功能。
在Rust中，沒有class關鍵字，對象與Python基本不同。Rust使用Trait系統進行代碼重用和多態性，這可以提供與多重繼承相同的好處，但不會出現與多重繼承相關的問題。多重繼承通常用于將多個類的各種功能組合或共享，但它可能使代碼變得復雜和模糊。一個著名的問題是所謂的菱形問題，見Source 8。
class A: def method(self): print("Method in class A")class B(A): def method(self): print("Method in class B")class C(A): def method(self): print("Method in class C") class D(B, C): passobj = D()obj.method() # Ambiguity arises here盡管我認為我們可以輕松地解決這個問題，但如果我要創建一種新語言，我也會嘗試以不同的方式解決這個問題。對于多重繼承，目標主要是與其他對象共享類似的功能。在Rust中，使用Trait系統更加優雅地實現了這一點。這種方法不僅在Rust中使用，在Scala、Kotlin和Haskell等語言中也有類似的系統。
在Rust中，類是由Enums和Structs創建的。就它們自身而言，它們只是數據結構，但我們可以向這些類添加功能。我們可以直接這樣做，然而，通過使用traits，這些功能可以與多個“類”共享。使用traits的一個重要好處是我們可以事先檢查某個trait是否已實現。請看以下示例：
// Define a trait for characters that can speaktrait Speaker { fn speak(&self);}// Implement the Speaker trait for a Jedistruct Jedi { name: String,}impl Speaker for Jedi { fn speak(&self) { println!("{} says: May the Force be with you.", self.name); }}// Implement the Speaker trait for a Droidstruct Droid { model: String,}impl Speaker for Droid { fn speak(&self) { println!("{} says: Beep boop beep.", self.model); }}// Function that takes any type implementing the Speaker traitfn introduce(character: &dyn Speaker) { character.speak();}fn main() { let obi_wan = Jedi { name: String::from("Obi-Wan Kenobi"), }; let r2d2 = Droid { model: String::from("R2-D2"), }; // Call the introduce function with instances of Jedi and Droid introduce(&obi_wan); introduce(&r2d2);}在這個例子中，我們有一個Speaker trait，代表可以說話的角色。我們為兩種類型實現了這個trait：Jedi和Droid。每種類型都提供了自己的speak方法的實現。introduce函數接受任何實現Speaker trait的類型，并調用speak方法。在主函數中，我們創建了Jedi（奧比-萬·克諾比）和Droid（R2-D2）的實例，并將它們傳遞給introduce函數，展示了多態性。
對于我這個Pythonista 來說，Rust的trait系統曾經非常令人困惑。花了一些時間我才欣賞到其語法的優雅之處。
Rust是一門非常酷的語言，但絕對不是一門容易學習的語言。Rustlings課程向我展示了一些基礎知識，但我遠遠不熟練到能夠承擔大型項目的程度。但我真的很喜歡Rust是如何迫使你編寫更好、更安全的代碼的。
Python仍然是我的日常首選。在工作中，我們的文檔流水線完全由Python構建，而且在機器學習領域，我并沒有看到一切都轉向另一種語言。Python太容易學習了，即使你是一個糟糕的開發者，也能完成工作。
然而，有一些小的動向朝著Rust。當然，一些包如Polars和Pydantic是使用Rust構建的，而HuggingFace也發布了他們自己用Rust構建的第一個版本的名為Candle的機器學習框架。因此，我認為學習一點Rust并不是一個壞主意！
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