Tag Archive: rust

Rust: aplikacje z API dla wtyczek

Niektóre aplikacje pozwalają użytkownikom na modyfikowanie ich funkcjonalności. W wielu przypadkach odbywa się to za pomocą wtyczek - niewielkich bibliotek, które są wczytywane przez główny program, a następnie wykorzystywane w określonych okolicznościach. Za rozpoznawalny przykład mogą tu służyć komunikatory, takie jak np. Pidgin. W ich przypadku wtyczki mogą służyć np. do obsługi różnych protokołów (Gadu-Gadu, Jabber, Facebook...), modyfikacji wyglądu czy dodawania nowych funkcji do komunikatora. W symulatorze Orbiter można w formie wtyczek dodawać np. nowe statki kosmiczne. Potencjalnych zastosowań jest mnóstwo. W tej notce zamierzam zaprezentować, jak podobny efekt można osiągnąć w języku Rust. Mój sposób nie jest zapewne ani jedynym możliwym, ani najlepszym, wydaje mi się jednak prosty i wygodny :)

(więcej…)

Geometria różniczkowa w Ruście

W ciągu ostatnich paru tygodni pracowałem nieco nad biblioteką, która pozwalałaby na prowadzenie obliczeń w zakresie geometrii różniczkowej w Ruście. Przez geometrię różniczkową mam tu na myśli głównie rachunek tensorowy, tylko w krzywych przestrzeniach bądź czasoprzestrzeniach. Coś tego typu stworzyłem już swego czasu w C++, postanowiłem jednak spróbować wykorzystać niektóre możliwości Rusta do stworzenia ulepszonej wersji w tym języku.

Co Rust mógłby zrobić lepiej?

Tensory do celów obliczeń najwygodniej zapisywać jako tablice liczb. Problem w tym, że sprowadzenie tensora do liczb wymaga wybrania układu współrzędnych w przestrzeni, w której ten tensor jest zdefiniowany. Różne operacje, np. dodawanie dwóch tensorów, mają sens jedynie wtedy, kiedy tensory biorące w niej udział są zdefiniowane w tym samym układzie współrzędnych. Jedyną możliwością zakodowania tej zasady w C++ było zakodowanie układu współrzędnych jako właściwości obiektu tensora i sprawdzanie w kodzie różnych operatorów, czy wszystko się zgadza. W ten sposób, jeśli zrobimy w kodzie jakiś błąd, program wychwyci go w trakcie wykonania.

Ok, czyli błędy były wykrywalne, co tu można zrobić lepiej? Ano można byłoby zrobić tak, żeby tensory zapisane w różnych układach współrzędnych miały nie tylko różną wartość jednej właściwości, ale były wręcz obiektami różnych typów. W ten sposób o błędzie może nas powiadomić jeszcze kompilator, zanim program w ogóle zostanie przekształcony w postać wykonywalną. W C++ nie byłoby to praktyczne, natomiast system typów Rusta pozwala to zrobić o wiele ciekawiej.
EDIT: Zwrócono mi uwagę, że szablony w C++ też pozwalają na coś takiego. Tym niemniej, zrobienie tego w Ruście było ciekawym eksperymentem :)

(więcej…)

Generyczne tablice w Ruście


Postanowiłem ostatnio w ramach ćwiczenia "przetłumaczyć" symulator czarnej dziury na Rusta. Na początek zdecydowałem się stworzyć bibliotekę obsługującą geometrię różniczkową (rachunek tensorowy, metrykę itp.). Natknąłem się przy tym dość szybko na pewien problem.

Rust i tablice

Tensory są obiektami mającymi pewną ustaloną liczbę współrzędnych, zależną od wymiaru przestrzeni, na której funkcjonują. Np. w przestrzeni n-wymiarowej wektory mają n współrzędnych, tensory rzędu 2 (np. metryka) mają ich n^2 itp. Do reprezentacji takich obiektów idealne są tablice.
Rust radzi sobie z tablicami bez problemu. N-elementową tablicę z elementami typu T zapisuje się w Ruście jako [T; N]. I wszystko byłoby fajnie, gdyby nie drobny szczegół - chciałbym, żeby mój kod był niezależny od wymiaru przestrzeni.

Problem

Rust posiada możliwość tworzenia tzw. typów generycznych. Są to typy danych, w których możemy określić, jakiego typu mają być ich wewnętrzne szczegóły. Np., moglibyśmy łatwo stworzyć generyczny wektor 3-wymiarowy:

Co jednak, gdybyśmy chcieli stworzyć wektor n-wymiarowy?

Nic z tego. Nie ma w Ruście sposobu na wyrażenie tego, żeby parametrem typu była długość tablicy.
Sprawa wydawała się beznadziejna, ale przypadkiem natknąłem się na kod, który zasugerował, że rozwiązanie może istnieć.
(więcej…)

Wersja w Ruście dogoniła wersję w C

Trochę to zajęło, ale Rustowa wersja kodu generującego położenia galaktyk w końcu osiągnęła poziom funkcjonalności wersji w C. Przy okazji zebrałem sporo ciekawych doświadczeń, którymi się teraz podzielę.

Rust vs inne języki

Programowanie w Ruście zupełnie nie przypomina programowania w innych językach, z którymi do tej pory miałem styczność (czyli zasadniczo rodzina C i Python). Jedyne, co trochę je przypominało, to eksperymentowanie z Haskellem, ale to głównie pod względem kompletnego niedopasowania mojej intuicji do języka (choć Rust ma sporo elementów funkcyjnych, ale jak będzie wspomniane później, nie należy z nimi przesadzać...).

(więcej…)