Rust 語言架構

Rust 語言概念層次結構

• Rust 底層是安全內存管理層，蓋層主要是設計內存管理相關的概念
• 類型系統層，是一個承上啓下的層級，類型系統承載了上層的全部全系統語義和混合編程範式，賦予了 Rust 語言高級的抽象表達能力和安全性。同時保留了對底層代碼執行、數據表示和內存分配等操做的控制能力。

對於通常開發者而言，只需掌握類型系統、全部權系統和混合式編程範式便可，不須要操心底層內存是否安全，由於有編譯器和類型系統幫忙處理。 人和編譯器共用同一套」心智模型「， 這樣能夠極大地保證系統的安全和健壯性。

Rust 代碼如何執行

Rust 做爲跨平臺語言，能夠一次編譯，導出運行，這得益於 LLVM。 Rust 的編譯器是一個 LLVM 編譯前端，他將代碼便覺得 LLVM IR，而後通過 LLVM 編譯爲相應的平臺目標。

• Rust 通過分詞和解析，生成 AST (抽象語法樹)。
• 而後把 AST 進一步簡化處理爲 HIR(Hight-level IR)，目的是讓編譯器更方便的作類型檢查。
• HIR 會進一步便覺得 MIR （Middle-level IR）,這是一種中間表示，在 Rust 1.12 中被引入，主要用於
  • 縮短編譯時間。 MIR 能夠幫助實現增量編譯，當你修改完代碼從新編譯時，編譯器只計算更改過的部分，從而縮短編譯時間
  • 縮短執行時間。MIR 能夠在 LLVM 編譯以前實現更細粒度的優化，由於單純依賴 LLVM 的優化粒度太粗，並且 Rust 沒法控制，引入 MIR 能夠增長更多優化空間。
  • 更精確的類型檢查。 MIR 將幫助實現更加靈活的借用檢查，從而能夠提高 Rust 使用體驗。
• 最終 MIR 會被翻譯爲 LLVM-IR， 而後被 LLVM 的處理便覺得能在各個平臺上運行的目標機器碼