Un projet pratique

Pour un projet pratique, nous pourrions développer une application de ligne de commande simple mais utile : un outil de recherche de texte.
Cet outil prendra un fichier texte et une chaîne de caractères en tant qu’arguments, et renverra toutes les lignes du fichier contenant la chaîne de caractères.

Aperçu du code:

use std::env;
use std::fs;

struct Config {
    query: String,
    filename: String,
}

fn main() {
    let args: Vec<String> = env::args().collect();
    let config = Config::new(&args);
    let contents = fs::read_to_string(&config.filename).expect("Quelque chose s'est mal passé lors de la lecture du fichier");

    println!("Recherche de {}", config.query);
    println!("Dans le fichier {}", config.filename);

    for line in search(&config.query, &contents) {
        println!("{}", line);
    }
}

impl Config {
    fn new(args: &[String]) -> Config {
        let query = args[1].clone();
        let filename = args[2].clone();
        Config { query, filename }
    }
}

fn search<'a>(query: &str, contents: &'a str) -> Vec<&'a str> {
    let mut results = Vec::new();
    for line in contents.lines() {
        if line.contains(query) {
            results.push(line);
        }
    }
    results
}

Cet outil de recherche de texte est une excellente introduction à une application pratique en Rust. Il utilise des arguments de ligne de commande, lit un fichier, effectue une opération sur chaque ligne, et affiche les résultats. Tous ces aspects sont communs dans la programmation Rust, ce qui en fait un excellent projet pour les débutants.

Pour commencer

Bienvenue dans « Naviguer en Rust: Immersion en programmation système », votre guide pratique pour naviguer dans l’univers de la programmation Rust, un langage qui met l’accent sur la performance et la sécurité.

Le langage Rust, bien que relativement récent par rapport à des géants comme C++ ou Java, a gagné en popularité grâce à sa promesse de résoudre certains des problèmes les plus persistants dans le monde de la programmation : la gestion de la mémoire, l’accès concurrent et la sécurité du système.

Ce livre est conçu pour les personnes qui débutent en Rust ou en programmation en général. Nous commencerons par une introduction à Rust, expliquant ce qu’il est, pourquoi il est utile, et comment l’installer et l’exécuter sur votre ordinateur.
Ensuite, nous nous plongerons dans les concepts de base de Rust : les variables, les types de données, les fonctions, les structures de contrôle, la gestion des erreurs et plus encore.

Nous examinerons ensuite des concepts plus avancés comme la propriété, le borrowing et les durées de vie (lifetimes), des caractéristiques uniques de Rust qui lui permettent de gérer la mémoire de manière sûre et efficace.

Après avoir maîtrisé ces concepts, nous aborderons des structures de données plus complexes comme les vecteurs, les chaînes et les tables de hachage, ainsi que les structures et les énumérations.

Finalement, nous mettrons en pratique tout ce que nous avons appris en construisant une application réelle en Rust, un outil de recherche de texte en ligne de commande.

Tout au long de cette publication, nous mettrons l’accent sur l’apprentissage par la pratique, avec des exemples de code clairs et commentés.
Nous couvrirons également les bonnes pratiques de programmation en Rust pour vous aider à écrire du code qui est non seulement fonctionnel, mais aussi propre, efficace et facile à maintenir.

Alors préparez-vous à embarquer pour un voyage à travers le langage de programmation Rust.
C’est un voyage qui sera à la fois défi et aventure, mais à la fin, vous aurez acquis une nouvelle compétence précieuse qui vous aidera à être un meilleur programmeur. Allons-y!

Partie I: Comprendre Rust

Vue d’ensemble de Rust

Rust est un langage de programmation qui a été conçu pour offrir des performances similaires à celles de C++ tout en garantissant la sécurité de la mémoire.
Les développeurs peuvent utiliser Rust pour créer une variété de logiciels, allant des systèmes d’exploitation aux moteurs de jeu en passant par les navigateurs web.

Historique et contexte

Créé par Graydon Hoare chez Mozilla Research, Rust a vu le jour en 2010 dans le but de résoudre certains problèmes courants liés à la sécurité et la gestion de la mémoire.

Depuis lors, Rust a été adopté par un grand nombre d’entreprises et de développeurs dans le monde entier. Le langage continue de recevoir un accueil enthousiaste de la part de la communauté des développeurs et a même été nommé « langage de programmation le plus aimé » plusieurs années de suite dans l’enquête annuelle de Stack Overflow.

Installation de Rust

L’installation de Rust est simple. La manière recommandée est d’utiliser rustup, l’installateur officiel de Rust qui vous permet de gérer facilement différentes versions de Rust sur votre machine. Nous vous guiderons à travers le processus d’installation pour divers systèmes d’exploitation.

Notre premier programme Rust

Au lieu de commencer par le classique « Hello, World! », nous allons écrire un programme qui calcule la somme de deux nombres.
Cela nous donne l’occasion de présenter quelques concepts clés de Rust.

Extrait de code :

fn main() {
    let x = 5;
    let y = 7;
    let somme = x + y;
    println!("La somme de {} et {} est {}", x, y, somme);
}

Ce programme introduit plusieurs aspects importants de Rust, tels que la déclaration de variables avec let, les types de données simples, l’opération d’addition et l’affichage à l’écran avec println!.

Pourquoi Rust ?

Pour finir ce chapitre, nous discuterons des raisons pour lesquelles vous pourriez vouloir apprendre Rust.
Nous parlerons de la garantie de sécurité de la mémoire de Rust, de sa performance exceptionnelle, et de ses puissants outils et bibliothèques.

Ce premier partie est destiné à vous donner une introduction complète à Rust et à vous préparer à plonger dans les détails dans les chapitres suivants.

Plongée dans les bases de Rust

Après avoir abordé les grandes lignes du langage Rust dans le premier chapitre, nous allons maintenant nous plonger dans les détails et explorer les bases de Rust.

Variables et types de données

Rust est un langage statiquement typé, ce qui signifie que le type de chaque variable est connu à la compilation.
Nous allons apprendre comment déclarer des variables, modifier leur valeur et travailler avec différents types de données tels que les entiers, les flottants, les booléens et les chaînes de caractères.

Fonctions

Les fonctions sont au cœur de la plupart des programmes Rust. Nous allons apprendre à définir nos propres fonctions, à passer des arguments à ces fonctions, et à utiliser leur valeur de retour.

Contrôle de flux

Nous allons ensuite apprendre à contrôler le flux d’exécution de notre programme. Cela inclut l’utilisation d’instructions conditionnelles comme if et else, ainsi que de boucles comme for, while et loop.

Projet pratique : Convertisseur de température

Pour mettre en pratique ce que nous avons appris, nous allons créer un programme qui convertit les degrés Celsius en Fahrenheit et vice versa.

Extrait de code :

fn main() {
    let celsius = 30.0;
    let fahrenheit = celsius_to_fahrenheit(celsius);
    println!("{} degrés Celsius équivaut à {} degrés Fahrenheit", celsius, fahrenheit);
}

fn celsius_to_fahrenheit(celsius: f32) -> f32 {
    celsius * 1.8 + 32.0
}

À la fin de ce chapitre, vous aurez une solide compréhension des bases de Rust et vous serez prêt à passer à des concepts plus avancés.

Partie II: Maîtriser les concepts clés de Rust

Système de propriété en Rust

nous allons plonger dans l’une des caractéristiques les plus distinctives et puissantes de Rust: son système de propriété.
Il s’agit d’un ensemble de règles que le compilateur vérifie à l’exécution pour gérer la mémoire de manière efficace et sûre.

Comprendre la propriété

Rust suit le concept de « propriétaire » pour gérer la mémoire. Chaque valeur en Rust a un propriétaire, et il ne peut y avoir qu’un seul propriétaire à la fois.
Quand le propriétaire sort du champ d’action (scope), la valeur sera nettoyée. Cela permet d’éviter les problèmes courants tels que les fuites de mémoire, les accès simultanés et les erreurs de segmentation.

Emprunt et prêt

Rust permet l’emprunt de données. Lorsqu’une donnée est empruntée, elle est temporairement accessible à une autre partie du code sans que la propriété ne soit transférée. L’emprunt est disponible en deux variantes : mutable et immuable.

Projet pratique : Gestion d’une liste de tâches

Nous allons mettre en pratique la notion de propriété, d’emprunt et de prêt en créant une application de liste de tâches simple.
Notre application sera capable d’ajouter des tâches, de les marquer comme terminées et de les afficher.

Extrait de code :

ffn main() {
    let mut taches = vec!["Ecrire un livre", "Faire les courses"];
    ajouter_tache(&mut taches, "Apprendre Rust");
    afficher_taches(&taches);
}

fn ajouter_tache(taches: &mut Vec<&str>, tache: &str) {
    taches.push(tache);
}

fn afficher_taches(taches: &[&str]) {
    for (i, tache) in taches.iter().enumerate() {
        println!("Tâche {}: {}", i + 1, tache);
    }
}

Le système de propriété de Rust peut sembler complexe au début, mais il offre de puissants avantages en termes de sécurité et d’efficacité de la mémoire.
Une fois que vous aurez maîtrisé ce concept, vous serez en mesure de tirer pleinement parti de la puissance de Rust.

Structures de données complexes en Rust

Maintenant que nous avons une bonne compréhension des bases de Rust, nous pouvons commencer à explorer des structures de données plus complexes. Dans ce chapitre, nous allons couvrir les tuples, les tableaux, les vecteurs, les chaînes de caractères, et les structures.

Tuples, tableaux et vecteurs

Nous commencerons par apprendre à utiliser les tuples, les tableaux et les vecteurs pour stocker des collections de données.
Ces structures permettent de regrouper plusieurs valeurs, mais elles diffèrent par leur flexibilité et leur utilisation.

Les chaînes de caractères

Les chaînes de caractères en Rust sont un peu plus complexes que dans d’autres langages en raison de la manière dont Rust gère l’encodage Unicode et la mémoire.
Nous allons apprendre à créer, modifier et manipuler des chaînes de caractères.

Les structures

Ensuite, nous allons explorer les structures, qui permettent de regrouper des données liées de différents types. Les structures sont un outil puissant pour organiser vos données et rendre votre code plus lisible et plus facile à gérer.

Projet pratique : Gestionnaire de contacts

Pour mettre en pratique ce que nous avons appris, nous allons créer un gestionnaire de contacts simple.
Notre gestionnaire de contacts sera capable d’ajouter, de rechercher, de modifier et de supprimer des contacts.

Extrait de code :

struct Contact {
    nom: String,
    email: String,
    numero: String,
}

fn main() {
    let mut contacts = Vec::new();
    ajouter_contact(&mut contacts, Contact {
        nom: String::from("Jean Dupont"),
        email: String::from("jean.dupont@email.com"),
        numero: String::from("01 23 45 67 89"),
    });
    afficher_contacts(&contacts);
}

fn ajouter_contact(contacts: &mut Vec<Contact>, contact: Contact) {
    contacts.push(contact);
}

fn afficher_contacts(contacts: &[Contact]) {
    for contact in contacts {
        println!("{} - {} - {}", contact.nom, contact.email, contact.numero);
    }
}

En maîtrisant ces structures de données complexes, vous aurez une compréhension approfondie de la manière dont Rust gère les données, ce qui vous permettra de résoudre des problèmes de programmation plus complexes.

Partie III: Mettre en pratique les connaissances de Rust

Projet pratique – Développement d’une application de gestion de tâches

Il est temps de mettre en pratique tout ce que nous avons appris jusqu’à présent en développant une application de gestion de tâches complète.
Cette application sera capable d’ajouter des tâches, de les marquer comme terminées et de les afficher.

Structure de l’application

Nous allons commencer par planifier la structure de notre application et déterminer les fonctionnalités que nous voulons inclure.

Mise en place du projet

Ensuite, nous allons mettre en place notre environnement de développement et commencer à coder notre application.

Extrait de code :

// Nous définissons une structure pour représenter une tâche
struct Tache {
    nom: String,
    est_terminee: bool,
}

fn main() {
    // Nous initialisons une liste de tâches vide
    let mut taches = Vec::new();

    // Nous ajoutons quelques tâches
    ajouter_tache(&mut taches, "Apprendre Rust");
    ajouter_tache(&mut taches, "Ecrire un livre");

    // Nous marquons la première tâche comme terminée
    terminer_tache(&mut taches, 0);

    // Nous affichons les tâches
    afficher_taches(&taches);
}

// Cette fonction ajoute une nouvelle tâche à la liste
fn ajouter_tache(taches: &mut Vec<Tache>, nom: &str) {
    taches.push(Tache {
        nom: String::from(nom),
        est_terminee: false,
    });
}

// Cette fonction marque une tâche spécifique comme terminée
fn terminer_tache(taches: &mut Vec<Tache>, index: usize) {
    if let Some(tache) = taches.get_mut(index) {
        tache.est_terminee = true;
    }
}

// Cette fonction affiche toutes les tâches et leur état
fn afficher_taches(taches: &[Tache]) {
    for (i, tache) in taches.iter().enumerate() {
        let etat = if tache.est_terminee { "Terminée" } else { "En cours" };
        println!("Tâche {}: {} - {}", i + 1, tache.nom, etat);
    }
}

En réalisant ce projet pratique, vous aurez l’occasion de mettre en œuvre tout ce que vous avez appris sur Rust dans un contexte concret.
Vous deviendrez plus à l’aise avec la syntaxe de Rust et comprendrez mieux comment utiliser efficacement ses fonctionnalités pour développer des applications robustes et efficaces.

En conclusion

Nous voici à la fin de notre voyage à travers l’apprentissage du langage Rust.
Vous avez parcouru un long chemin depuis le début, en découvrant les bases du langage, en apprenant des concepts avancés tels que le système de propriété unique de Rust, et en maîtrisant l’utilisation de structures de données complexes.

Vous avez même utilisé toutes ces connaissances pour développer une application de gestion de tâches.

Le chemin de l’apprentissage ne s’arrête cependant pas ici. Rust est un langage de programmation riche avec de nombreuses autres fonctionnalités et bibliothèques à explorer. Nous vous encourageons à continuer à apprendre et à pratiquer.

Dans l’ensemble, Rust est un outil puissant à avoir dans votre arsenal de développeur. Il offre une sécurité de la mémoire sans garbage collector, une manipulation concurrente des données sans race condition, une abstraction zéro coût et bien d’autres fonctionnalités qui le rendent unique.

Avec son écosystème en croissance rapide et sa communauté active, Rust est un choix de premier plan pour de nombreux domaines, allant des systèmes embarqués à la programmation Web.

Nous espérons que vous avez trouvé ce livre précieux et stimulant et que vous êtes maintenant prêt à commencer à créer vos propres projets avec Rust.
N’oubliez pas que la clé pour devenir un programmeur compétent est la pratique continue et la curiosité. Continuez à coder, continuez à apprendre et surtout, amusez-vous.

Merci de nous avoir accompagné dans ce voyage à travers l’apprentissage du langage Rust. Bonne programmation à vous !