Wstęp

Rozdział 1. Programiści systemowi mogą mieć fajne zabawki

• Rust zdejmuje ciężar z naszych barków
• Programowanie współbieżne zostaje ujarzmione
• A na dodatek Rust wciąż jest szybki
• Rust ułatwia współpracę

Rozdział 2. Pierwsze spotkanie z Rustem

• rustup i Cargo
• Funkcje w języku Rust
• Pisanie i uruchamianie testów
• Obsługa argumentów wiersza poleceń
• Prosty serwer WWW
• Programowanie współbieżne
  • Czym jest zbiór Mandelbrota?
  • Parsowanie argumentów wiersza poleceń
  • Odwzorowanie pikseli na liczby zespolone
  • Rysowanie zbioru
  • Zapis obrazu do pliku
  • Program Mandelbrota działający współbieżnie
  • Uruchomienie programu
  • Przezroczyste bezpieczeństwo
• Narzędzia systemów plików i wiersza poleceń
  • Interfejs wiersza poleceń
  • Odczyt i zapis plików
  • Znajdowanie i zastępowanie

Rozdział 3. Typy proste

• Typy numeryczne o ustalonej długości
  • Typy całkowite
  • Sprawdzane, przenoszące, nasycające i przepełniające operacje arytmetyczne
  • Typy zmiennoprzecinkowe
• Typ logiczny
• Typ znakowy
• Krotki
• Typy wskaźnikowe
  • Referencje
  • Pudełka
  • Wskaźniki niechronione
• Tablice, wektory i podzbiory
  • Tablice
  • Wektory
  • Podzbiory
• Typ String
  • Literały łańcuchowe
  • Łańcuchy bajtów
  • Łańcuchy znaków w pamięci
  • Typ String
  • Podstawowe cechy typu String
  • Inne typy znakowe
• Nazwy zastępcze typów
• Co dalej?

Rozdział 4. Reguła własności i przenoszenie własności

• Reguła własności
• Przenoszenie własności
  • Więcej operacji związanych z przeniesieniem własności
  • Przeniesienie własności a przepływ sterowania
  • Przeniesienie własności a struktury indeksowane
• Typy kopiowalne - wyjątki od reguł przenoszenia własności
• Rc i Arc: własność współdzielona

Rozdział 5. Referencje

• Referencje do wartości
• Stosowanie referencji
  • Referencje Rusta kontra referencje C++
  • Referencje a operacja przypisania
  • Referencje do referencji
  • Porównywanie referencji
  • Referencje nigdy nie są puste
  • Referencje do wyrażeń
  • Referencje do podzbiorów i zestawów metod
• Bezpieczeństwo referencji
  • Referencja do zmiennej lokalnej
  • Przekazywanie referencji jako argumentów funkcji
  • Przekazywanie referencji do funkcji
  • Zwracanie referencji
  • Struktura zawierająca referencje
  • Odrębny cykl życia
  • Pomijanie parametrów cyklu życia
• Referencje współdzielone kontra mutowalne
• Walka ze sztormem na morzu obiektów

Rozdział 6. Wyrażenia

• Język wyrażeń
• Priorytety i łączność operatorów
• Bloki kodu i średniki
• Deklaracje
• if i match
• if let
• Pętle
• Sterowanie przepływem w pętlach
• Wyrażenie return
• Analiza przepływu sterowania
• Wywołania funkcji i metod
• Pola i elementy
• Operatory referencji
• Operatory arytmetyczne, bitowe, porównania i logiczne
• Przypisanie
• Rzutowanie typów
• Domknięcia
• Co dalej?

Rozdział 7. Obsługa błędów

• Błąd panic
  • Odwinięcie stosu
  • Przerywanie procesu
• Typ Result
  • Przechwytywanie błędów
  • Nazwy zastępcze typu Result
  • Wyświetlanie informacji o błędach
  • Propagacja błędów
  • Jednoczesna obsługa błędów różnych typów
  • Błędy, które nie powinny się zdarzyć
  • Ignorowanie błędów
  • Obsługa błędów w funkcji main()
  • Definiowanie własnego typu błędu
  • Co daje nam typ Result?

Rozdział 8. Paczki i moduły

• Paczki
  • Edycje
  • Profile budowania
• Moduły
  • Moduły zagnieżdżone
  • Umieszczanie modułów w oddzielnych plikach
  • Ścieżki i importy
  • Standardowe preludium
  • Publiczne deklaracje use
  • Publiczne pola struktur
  • Stałe i zmienne statyczne
• Zmiana programu w bibliotekę
• Katalog src/bin
• Atrybuty
• Testy i dokumentacja
  • Testy integracyjne
  • Dokumentacja
  • Doc-testy
• Definiowanie zależności
  • Wersje
  • Cargo.lock
• Publikowanie paczek na stronie crates.io
• Obszary robocze
• Więcej fajnych rzeczy

Rozdział 9. Struktury

• Struktury z polami nazywanymi
• Struktury z polami numerowanymi
• Struktury puste
• Reprezentacja struktur w pamięci
• Definiowanie metod w bloku impl
  • Przekazywanie self z użyciem typów Box, Rc lub Arc
  • Funkcje powiązane z typami
• Powiązane stałe
• Struktury generyczne
• Struktury z parametrem cyklu życia
• Dziedziczenie standardowych zestawów metod
• Zmienność wewnętrzna

Rozdział 10. Typy wyliczeniowe i wzorce

• Typy wyliczeniowe
  • Typy wyliczeniowe zawierające dane
  • Typ wyliczeniowy w pamięci
  • Większe struktury danych stosujące typy wyliczeniowe
  • Generyczne typy wyliczeniowe
• Wzorce
  • Literały, zmienne i symbole wieloznaczne
  • Wzorce w postaci krotki lub struktury
  • Wzorce typu tablica i fragment
  • Wzorce z referencjami
  • Strażniki wzorców
  • Dopasowanie do wielu wartości
  • Wzorce @
  • Gdzie używamy wzorców
  • Wypełnianie drzewa binarnego
• Podsumowanie

Rozdział 11. Zestawy metod i typy generyczne

• Stosowanie zestawów metod
  • Obiekt implementujący zestaw metod
  • Funkcje generyczne i parametry typów
  • Na co się zdecydować?
• Definiowanie i implementacja zestawów metod
  • Metody domyślne
  • Implementacja zestawów metod dla istniejących już typów
  • Zestaw metod a słowo kluczowe Self
  • Rozszerzanie zestawu metod (dziedziczenie)
  • Funkcje powiązane z typami
• W pełni kwalifikowana nazwa metody
• Zestawy metod definiujące relacje między typami
  • Typy powiązane
  • Generyczny zestaw metod (czyli jak działa przeciążanie operatorów)
  • Impl Zestaw jako typ wyniku
  • Stałe powiązane
• Inżynieria wsteczna ograniczeń
• Zestawy metod u podstaw

Rozdział 12. Przeciążanie operatorów

• Operatory arytmetyczne i bitowe
  • Operatory jednoargumentowe
  • Operatory dwuargumentowe
  • Operatory przypisania złożonego
• Test równości
• Porównania szeregujące
• Interfejsy Index i IndexMut
• Inne operatory

Rozdział 13. Interfejsy narzędziowe

• Drop
• Sized
• Clone
• Copy
• Deref i DerefMut
• Default
• AsRef i AsMut
• Borrow i BorrowMut
• From i Into
• TryFrom i TryInto
• ToOwned
• Borrow i ToOwned w działaniu

Rozdział 14. Domknięcia

• Przechwytywanie zmiennych
  • Domknięcia, które pożyczają wartość
  • Domknięcia, które przejmują własność
• Typy funkcji i domknięć
• Domknięcia a wydajność
• Domknięcia a bezpieczeństwo
  • Domknięcia, które zabijają
  • FnOnce
  • FnMut
  • Copy i Clone dla domknięć
• Funkcje zwrotne
• Skuteczne korzystanie z domknięć

Rozdział 15. Iteratory

• Iterator i IntoIterator
• Tworzenie iteratorów
  • Metody iter i iter_mut
  • Implementacje interfejsu IntoIterator
  • Funkcje from_fn i successors
  • Metody drain
  • Inne źródła iteratorów
• Adaptery iteratorów
  • map i filter
  • filter_map i flat_map
  • flatten
  • take i take_while
  • skip i skip_while
  • peekable
  • fuse
  • Iteratory obustronne i rev
  • inspect
  • chain
  • enumerate
  • zip
  • by_ref
  • cloned i copied
  • cycle
• Konsumowanie iteratorów
  • Proste agregaty: count, sum i product
  • max i min
  • max_by i min_by
  • max_by_key i min_by_key
  • Porównywanie sekwencji elementów
  • any i all
  • position, rposition oraz ExactSizeIterator
  • fold i rfold
  • try_fold i try_rfold
  • nth i nth_back
  • last
  • find, rfind i find_map
  • Tworzenie kolekcji: collect i FromIterator
  • Zestaw metod Extend
  • partition
  • for_each i try_for_each
• Implementacja własnych iteratorów

Rozdział 16. Kolekcje

• Przegląd kolekcji
• Vec<T>
  • Dostęp do elementów
  • Iteracja
  • Zwiększanie i zmniejszanie wielkości wektora
  • Łączenie
  • Podział
  • Zamiana
  • Sortowanie i wyszukiwanie
  • Porównywanie podzbiorów
  • Elementy losowe
  • Reguły zapobiegające konfliktom w czasie iteracji
• VecDeque<T>
• BinaryHeap<T>
• HashMap<K, V> i BTreeMap<K, V>
  • Entry
  • Iterowanie map
• HashSet<T> i BTreeSet<T>
  • Iteracja zbioru
  • Kiedy równe wartości są różne
  • Operacje dotyczące całego zbioru
• Haszowanie
• Niestandardowe algorytmy haszujące
• Kolekcje standardowe i co dalej?

Rozdział 17. Tekst i łańcuchy znaków

• Podstawy Unicode
  • ASCII, Latin-1 i Unicode
  • UTF-8
  • Kierunek tekstu
• Znaki (typ char)
  • Klasyfikacja znaków
  • Obsługa cyfr
  • Zmiana wielkości liter
  • Konwersja znaku do i z liczby całkowitej
• Typy String i str
  • Tworzenie łańcuchów znaków
  • Prosta inspekcja
  • Dołączanie i wstawianie tekstu
  • Usuwanie i zastępowanie tekstu
  • Konwencje nazewnicze dotyczące wyszukiwania i iterowania
  • Wyszukiwanie tekstu i wzorce
  • Wyszukiwanie i zamiana
  • Iterowanie tekstu
  • Obcinanie
  • Zmiana wielkości liter w łańcuchach
  • Konwersja tekstu do wartości innego typu
  • Konwersja wartości innego typu do tekstu
  • Tworzenie referencji innego typu
  • Tekst jako UTF-8
  • Tworzenie tekstu na podstawie danych UTF-8
  • Alokacja warunkowa
  • Łańcuchy znaków jako kolekcje generyczne
• Formatowanie wartości
  • Formatowanie tekstu
  • Formatowanie liczb
  • Formatowanie innych typów
  • Formatowanie wartości z myślą o debugowaniu
  • Formatowanie i debugowanie wskaźników
  • Wiązanie argumentów za pomocą indeksu i nazwy
  • Dynamiczne definiowanie długości i precyzji
  • Formatowanie własnych typów
  • Użycie języka formatowania we własnym kodzie
• Wyrażenia regularne
  • Podstawowe użycie wyrażeń regularnych
  • Wyrażenia regularne w trybie leniwym
• Normalizacja
  • Rodzaje normalizacji
  • Biblioteka unicode-normalization

Rozdział 18. Operacje wejścia - wyjścia

• Obiekty typu reader i writer
  • Obiekty typu reader
  • Buforowany obiekt typu reader
  • Przeglądanie tekstu
  • Pobieranie tekstu
  • Obiekty typu writer
  • Pliki
  • Wyszukiwanie
  • Inne rodzaje obiektów reader i writer
  • Dane binarne, kompresja i serializacja
• Pliki i katalogi
  • OsStr i Path
  • Metody typów Path i PathBuf
  • Funkcje dostępu do systemu plików
  • Odczyt zawartości katalogu
  • Funkcje bezpośrednio związane z platformą
• Obsługa sieci

Rozdział 19. Programowanie współbieżne

• Podział i łączenie wątków
  • spawn i join
  • Obsługa błędów w różnych wątkach
  • Współdzielenie niemutowalnych danych przez różne wątki
  • Rayon
  • Zbiór Mandelbrota raz jeszcze
• Kanały
  • Wysyłanie wartości
  • Odczyt wartości
  • Uruchomienie potoku
  • Cechy kanałów i ich wydajność
  • Bezpieczeństwo wątków: Send i Sync
  • Współpraca iteratora i kanału
  • Potoki i co dalej?
• Stan współdzielony mutowalny
  • Czym jest muteks?
  • Mutex<T>
  • mut i Mutex
  • Dlaczego Mutex to nie zawsze dobry pomysł?
  • Zakleszczenie (deadlock)
  • Zatruty muteks
  • Kanały z wieloma nadawcami stosujące muteksy
  • Blokady odczytu/zapisu (RwLock<T>)
  • Zmienne warunkowe (Condvar)
  • Typy atomowe
  • Zmienne globalne
• Rust i pisanie programów wielowątkowych

Rozdział 20. Programowanie asynchroniczne

• Od kodu synchronicznego do asynchronicznego
  • Interfejs Future
  • Funkcje asynchroniczne i wyrażenia await
  • Wywoływanie funkcji asynchronicznych z kodu synchronicznego: block_on
  • Uruchamianie asynchronicznych zadań
  • Asynchroniczne instrukcje blokowe
  • Tworzenie funkcji asynchronicznych z wykorzystaniem asynchronicznych instrukcji blokowych
  • Uruchamianie zadań asynchronicznych w pulach wątków
  • Czy operacje asynchroniczne implementują Send?
  • Wykonywanie długotrwałych obliczeń: yield_now i spawn_local
  • Porównanie różnych rozwiązań asynchronicznych
  • Rzeczywisty asynchroniczny klient HTTP
• Asynchroniczny klient i serwer
  • Typy błędów i wyników
  • Protokół
  • Pobieranie danych od użytkownika: strumienie asynchroniczne
  • Wysyłanie pakietów
  • Pobieranie pakietów: więcej strumieni asynchronicznych
  • Funkcja main klienta
  • Funkcja main serwera
  • Obsługa połączeń z klientami: asynchroniczne muteksy
  • Tablica grup: muteksy synchroniczne
  • Grupy: kanały rozgłoszeniowe paczki tokio
• Podstawowe wartości future i wykonawcy: kiedy warto ponownie sprawdzać wartość future?
  • Wywoływanie funkcji aktywujących: spawn_blocking
  • Implementacja funkcji block_on
• Typ Pin i jego stosowanie
  • Dwa etapy życia danych typ future
  • Przypięte wskaźniki
  • Zestaw metod Unpin
• Kiedy warto stosować kod asynchroniczny?

Rozdział 21. Makra

• Podstawy
  • Rozwijanie makra
  • Niezamierzone skutki
  • Powtórzenia
• Makra wbudowane
• Debugowanie makr
• Pisanie makra json!
  • Typy składników
  • Makra a rekurencja
  • Makra i zestawy metod
  • Zakres i higiena
  • Import i eksport makr
• Unikanie błędów składniowych w procesie dopasowywania
• macro_rules! i co dalej?

Rozdział 22. Kod niebezpieczny

• Dlaczego niebezpieczny?
• Bloki unsafe
• Przykład: wydajny typ łańcucha znaków ASCII
• Funkcje unsafe
• Kod niebezpieczny czy funkcja niebezpieczna?
• Działanie niezdefiniowane
• Zestawy metod unsafe
• Wskaźniki niechronione
  • Bezpieczne tworzenie dereferencji wskaźników niechronionych
  • Przykład: RefWithFlag
  • Wskaźniki dopuszczające wartość pustą
  • Rozmiary i rozmieszczanie typów
  • Operacje arytmetyczne na wskaźnikach
  • Wchodzenie do pamięci i wychodzenie z pamięci
  • Przykład: GapBuffer
  • Bezpieczeństwo błędów paniki w kodzie niebezpiecznym
• Ponowna interpretacja pamięci z użyciem unii
• Dopasowywanie unii
• Pożyczanie unii

Rozdział 23. Funkcje obce

• Wyszukiwanie wspólnych reprezentacji danych
• Deklarowanie obcych funkcji i zmiennych
• Korzystanie z funkcji i bibliotek
• Interfejs niechroniony dla biblioteki libgit2
• Interfejs bezpieczny dla biblioteki libgit2
• Podsumowanie

Skorowidz

• Title: Programowanie w języku Rust. Wydajność i bezpieczeństwo. Wydanie II
• Author: Jim Blandy, Jason Orendorff, Leonora F. S. Tindall
• Original title: Programming Rust: Fast, Safe Systems Development, 2nd Edition
• Translation: Piotr Rajca, Adam Bochenek, Krzysztof Sawka
• ISBN: 978-83-283-9526-8, 9788328395268
• Date of issue: 2022-11-22
• Format: Ebook
• Item ID: prrus2
• Publisher: Helion