Rust vs Python

Python je v současnosti jedním z nejrozšířenějších a nejoblíbenějších programovacích jazyků. Dá se v něm vytvořit téměř cokoliv – od jednoduchých skriptů a webových aplikací až po datové analýzy. Pak je tu poměrně mladý programovací jazyk Rust, který si v posledních letech rychle získává oblibu v technologické komunitě.

Oba tyto programovací jazyky mají své odlišné výhody a nevýhody. V článku se podíváme na oba jazyky a v závěru si uděláme menší porovnání.

Co je programovací jazyk Rust?

Rust je multiparadigmatický jazyk, který umožňuje vývojářům vytvářet spolehlivý a efektivní software. Podobně jako C a C++ se zaměřuje na bezpečnost, výkon a paměťovou úsporu. Programovací jazyk Rust nabízí vynikající dokumentaci a přívětivý překladač s užitečnými chybovými hlášeními.

Především disponuje špičkovými nástroji, včetně integrovaného správce balíčků, nástrojů pro sestavování, podporu více editorů s automatickým dopsáním a typovou kontrolou kódu, automatického formuláře a mnoho dalšího, co k vývoji využiješ.

související kurzy:

Rust Developer

Lukáš Hozda

IT Metodolog v Braiins Systems

O kurzu

Kdy se vyplatí použít Rust?

Rust se používá při vývoji systémů (operačních, podnikových, souborových atp.), mikrokontrolerových aplikací, komponent prohlížečů, simulačních enginů pro virtuální realitu a v celé řadě oblastí.

Programovací jazyk Rust je vhodný pro vývoj, kde záleží na výkonu softwaru. Velmi dobře funguje při zpracování velkého množství dat. Lépe zvládá operace náročné na procesor, a proto je vhodnější pro vývoj systémů než třeba Python.

Zároveň zaručuje paměťovou bezpečnost a umožňuje řídit chování vláken a způsob přidělování prostředků mezi vlákna. Díky tomu můžeme vytvářet složité systémy, což dává Rustu výhodu oproti Pythonu.

Shrnuto a podtrženo, jazyk Rust bys měl*a používat, když:

• Projekt vyžaduje vysoký výkon
• Vytváříš složité systémy
• Upřednostňuješ paměťovou bezpečnost před jednoduchostí

Klíčové vlastnosti produktu Rust

Rust si bere to nejlepší z jazyka C++ a přidává další funkce. Čtyři klíčové vlastnosti tohoto programovacího jazyka jsou paměťová bezpečnost, bezpečnost vláken, podpora napříč platformami a abstrakce s nulovým nákladem. Níže si je proto jeden po druhém rozebereme.

Paměťová bezpečnost

Při používání programovacího jazyka, jako je C++, může výkon aplikace ovlivňovat problém s pamětí. Rust řeší většinu neduh se správou paměti prostřednictvím svého „modelu vlastnictví“ a typového systému, což umožňuje programům analyzovat paměť v době kompilace, nikoli za běhu.

To znamená, že proměnné mají vlastnictví (ownership) své paměti a mohou si ji půjčovat od jiných proměnných. Tato vlastnost eliminuje potřebu garbage collectoru a zaručuje, že programy v jazyce Rust jsou v době kompilace bez chyb.

Bezpečnost vláken

Bezpečnost vláken (thread safety) je typ systému, který zaručuje, že při spuštění softwaru nenastanou nežádoucí střety. Pokud dvě nebo více vláken současně přistupují ke stejnému místu v paměti, dochází k podmíněnému spuštění, které může vést k nežádoucímu chování programu.

Díky modelu vlastnictví dat v systému Rust, mohou vlákna zapisovat do proměnné, pouze pokud ji vlastní nebo si vypůjčí její variantu. Tím je zajištěno, že k proměnné může v jednom okamžiku přistupovat pouze jedno vlákno.

Abstrakce s nulovými náklady

V průběhu vývoje softwaru se může stát, že budeš muset v kódu používat více abstrakcí. Ty ti mohou usnadnit údržbu kódu i přidání dalších funkcí. Používání přílišného množství abstrakcí mívá za následek zpomalení softwaru.

Toho se nemusíš obávat v jazyce Rust, protože zajišťuje, že abstrakce jsou s nulovým nákladem (Zero-Cost Abstractions). To znamená, že pokud použiješ abstrakce, tak se to neprojeví na výkonu tvého softwaru.

Podpora napříč platformami

Rust umožňuje vývoj aplikací na více platformách, jako jsou Windows, Linux, MacOS atd. Programovací jazyk si snadno poradí s konfiguracemi napříč různými platformami a jeho nástroj pro sestavení cargo pomáhá nasadit kód pomocí jednoho příkazu na všechny systémy.

Co je Python?

Python je programovací jazyk navržený tak, aby vývojářům pomáhal programovat efektivněji a usnadňoval integraci do různých systémů. Stejně jako Rust je multiparadigmatický jazyk a je navržen tak, aby se dal rozšiřovat o další API, knihovny a frameworky.

Kromě toho, že je Python rozšiřitelný, je interpretovaným programovacím jazykem, což jej činí pomalejším než většinu kompilovaných jazyků. Jak se dalo vzhledem k jeho vyspělosti očekávat, Python má rozsáhlý ekosystém knihoven a velkou komunitu specialistů.

související kurzy:

Data science v Pythonu

Josef Brechler

Assistant Director / Data Scientist v Moody's Analytics

O kurzu

Kdy se vyplatí použít Python?

Python má využití v celé řadě oblastí, včetně vývoje webových aplikací, datové vědy a analýzy, umělé inteligence a strojového učení a vývoje softwaru.

Python bys měl*a používat, když:

• Potřebuješ flexibilní jazyk, který podporuje vývoj webových aplikací, datovou vědu a analýzu a strojové učení a umělou inteligenci.
• Oceňuješ čitelnost a jednoduchost
• Chceš jazyk, který je vhodný pro začátečníky
• Upřednostňuješ jednoduchost syntaxe a rychlost vývoje před výkonem

Klíčové vlastnosti jazyka Python

Python byl vyvinut s ohledem k čitelnosti kódu. Proto je jeho syntax blízká angličtině. Tento jazyk se používá pro matematické a vědecké práce. Díky tomu disponuje velkou sadou knihoven pro různé výpočty.

Jednoduchá syntax

Python je jedním z nejoblíbenějších univerzálních programovacích jazyků mezi lidmi inklinujícími ke kódu, a to díky jednoduché syntaxi podobné angličtině. Začínající vývojáři se ho snadno učí a často bývá prvním programovacím jazykem.

Snadná syntaktická struktura umožňuje rychlejší vývoj. Program v jazyce Python se dá napsat na méně řádků než v jiných jazycích. To v konečném důsledku zkracuje dobu vývoje a uvedení aplikace na trh.

Dynamicky typovaný

V jazyce Python nemusíš definovat typy proměnných, protože interpret tuto práci udělá za tebe při spuštění programu, a to na základě vyjádření proměnné. Můžeš se tak soustředit na funkčnost, místo toho abys věnoval*a čas správnému definování typů proměnných.

Velká komunita

Jazyk Python má velkou komunitu s miliony lidí po celém světě, kteří ho podporují a přispívají k jeho vývoji. Jejím přínosem je, že můžeš rychleji najít řešení svých problémů, se kterými se při vývoji setkáš.

Kromě toho to znamená, že existuje spousta zdrojů, kde se můžeš o Pythonu učit, jako je dokumentace, vývojářské příručky, videa a výukové programy.

Rozsáhlá standardní knihovna

Standardní knihovna se skládá ze spousty frameworků, modulů a knihoven s opakovaně použitelným kódem pro vývoj téměř čehokoliv. Nemusíš tedy trávit čas a vynakládat úsilí na vývoj vybrané části aplikace od úplného začátku.

Podpora napříč platformami

Python umožňuje spouštět aplikace na více platformách, jako jsou Windows, Linux, MacOS atd., a eliminuje tak nutnost psát pro každou platformu samostatný kód.

Rust vs. Python: Co použít?

Volba mezi jazykem Rust a Python je zcela závislá na tom, co budeš chtít vyvíjet. Oba jazyky mají své výhody i nevýhody. Rust je vhodný, pokud chceš vytvářet vysoce efektivní, paměťově náročné a škálovatelné aplikace. Je to ideální programovací jazyk pro vestavěné systémy a vývoj programů pro příkazový řádek.

Nicméně i když Python není tak bezpečný a efektivní jako Rust, vzhledem k jeho rychlejší vývojové schopnosti s rozsáhlou sadou dostupných knihoven bys si ho měl*a vybrat pro vytváření prototypů, skriptování, datovou vědu, strojové učení a úlohy analýzy dat.

Pojďme si tedy shrnout, jaké jsou zásadní rozdíly v krátké tabulce.

Co si z článku můžeš odnést?

Oba programovací jazyky jsou bez pochyby zajímavou volbou. Proto si musíš odpovědět na otázku, co vlastně od své programátorské cesty očekáváš. Python je velice populární a jednoduchý programovací jazyk na naučení. Své využití má především v oblasti data science a umělé inteligence.

Zato Rust je komplexnější a obtížnější jazyk pro začátek, ale bude skvělou volbou, pokud se budeš chtít ponořit do programování různých systémů, počítačových her a komplexnějších aplikací. Proto v tvých začátcích s programovacím jazykem Rust budeš muset být trpělivý*á.

V obou případech je tak nezbytné, abys ses v oblasti programování neustále zlepšoval*a. Podívej se proto na naše kurzy, který tě může posunout ve vývojářské kariéře o kus dál.

 Autor: Martin Šlat