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2024s春季操作系统训练营第一阶段心得

在学校相关社群里经常有学长在讨论rust这门语言,什么生命周期,智能指针,对于我这种刚接触编程的小白来说就是看天书。在大二陆续学习了几门语言以后慢慢学习新语言的速度也变快了,也可以更好的理解一些概念了,恰巧训练营又开始了,于是报名参加了这个训练营。有句话说的没错,参加这个训练营唯一的坏处(?)就是让你多学会了一门rust,不过rust确实是我接触的这些语言里个人认为best的。之前一直听go是极致的简单rust是极致的复杂,现在看来还真是,不过依然蛮喜欢!希望可以继续学习更多变成更好的自己啦!

第二次参加训练营了,之前已经写过一段时间的Rust了,题目和记忆中差不太多很快就做完了。
遗憾是每次参加训练营的时候,学校的安排都很紧,希望这次有时间能进三阶段吧

第一阶段总结

很早听闻Rust是一个“内存安全”的语言,出于好奇,我从去年就开始接触Rust,Rustlings也是我最开始学习Rust使用过的教程之一。因为之前写过一遍,这次重新再写速度快很多。然而完成的过程中,还是发现有些语法不常用到,很容易遗忘。比如结构体初始化可以使用已有变量的内容,这个地方我写Rust的时候几乎没有用到。

相比于之前的rustlings,新的rustlings增加了算法这一个章节。通过完成基本的数据结构,我们可以比较好的了解rust在写底层的数据结构的时候会遇到的困难,特别是rust在操作链表时的“不自由”。由于所有权的问题,链表等在C和C++常用的指针修改操作会非常的痛苦。小的技巧是我们可以用Option来类似于进行指针的操作,使用Option实现方法take和insert来进行内部修改。

Rust的包管理器Cargo相比于C++的Cmake对用户很友好,虽然Rust现阶段的工具库并没有像Java一样丰富,但一般Rust的库都会有比较好的文档说明,所以一般库的质量还是有保障的。

总之,我觉得Rust是一个非常有前景的语言。

二阶段学习收获

做了二阶段,又受到了rust的拷打。。。

因为本身我是做过ucore的,且那个版本的ucore比训练营的要难。明显能看出来训练营的简化了rcore的部分练习题,但是依然是一个比较大的工作量。

总的来说,训练营的rcore版本并不是很难,对我自身而言,更难的部分在于rust的语言本身。

因为rust本身的检查,导致很多时候往往不能拿到正确的类型,比如操作inner等等。

且本身的要求的互斥访问也很多时候卡住了我,编译通过但是运行时出现了问题,,,总结的教训就是不要在调用里使用调用。。。大概率会出很大的问题。

也是因为此,rust本身的要求导致我必须再次详细的读框架源码,选择合适的构思方式来完成任务,附加品就是能够更好的学习源码。。。

实验情况

做这个实验,一共用了大概有一周吧,完整的做完了5个实验,期间加上上课、写作业等各种事情,总体来说,个人感觉最难的地方是内存和文件系统。

因为这两个实验跟框架很大的关系,需要你去大改框架,而这往往会引起rust的编译错误。。。淦

实验的具体总结和过程在此就不多说了,具体见下面的每天日记:

rCore-OS-2024Summer

本来打算挂到我的博客的,但是因为是随笔性质的,写的有点乱,就懒的整理了,挂仓库吧。。。

最后

就写这么多吧,更多的是碎碎念,实验过程都放仓库里了。

前沿

一直对操作系统挺感兴趣的,最初是没事看南大jyy的网课,但是因为没有公开测试,就一直当作科普内容来看了,并没有认真做实验,加入了一个找系统相关实习的qq群,看到别人发了这个操作系统的训练营,大概了解了一下就报名参加了,参加的比较晚

学习过程

在最初学习rust的过程感觉挺简单的,基本上是安装rustling的顺序做,然后每一个内容的看一下rust语言圣经那本书,感觉讲的挺清晰的,在前期题目做的很快。后来因为要毕业了忙着赶毕设和毕业论文就暂停了差不多两周左右。再回来继续做rustling发现很多语法和特性都忘得差不多了,花了2-3天的时间,把rust语言圣经很多内容都看了一遍,看的都差不多了就又继续写rustling了。总体感觉rust是一个非常复杂的语言,里面的很多语法特性和独特的所有权,trait,多种类型的智能指针等,都是我之前所学的语言所没有了解过的,虽然题目都做完了,但是感觉自己的rust了解已经不是很熟悉和透彻,希望在第二阶段的项目开发中能够提高我对rust的运用吧。

感想与规划

自己想学Rust很久了,但一直没有行动起来。然后自己最近也在为1年之后找工作有点焦虑,想着找一些开源项目做一做,自己也对os比较感兴趣,然后搜了一下os开源训练,接着就了解到了这个开源操作系统训练营。

大概花了5 6天的时间把《rust权威指南》看完了,把rustlings刷完了,总体来说难度不高,主要涉及的是rust的语法,没有很深入的地方。最后10个rust写算法的练习算是对所学语法的巩固,这里面还是踩了不少所有权、生命周期的坑。题目本身不难,但要一次通过还是比较考验对rust的掌握程度的。我个人总结的rust比较核心、困难的知识点如下:

  • 所有权
  • 生命周期
  • 借用,共享借用与可变借用
  • 智能指针:Box, Rc, Arc, RefCell
  • trait与泛型
  • unsafe rust
  • 宏

接下来希望能继续巩固rust,用rust写一些项目。

  • 读《Programming Rust》这本书,加深对Rust的理解
  • 读《Effective Rust》,学会Rust的最佳实践
  • 看rust死灵书的课
  • 用Rust完成本次开源操作系统训练营,争取能达到项目实习的水平
  • 用Rust写一个toy编译器
  • 用Rust写一个toy数据库

2024开源操作系统训练营第一阶段总结-高泽文

本文是对OS训练营第一阶段的总结

1.
rust非常的严谨(通俗来说就是要求特别多)
对变量的限制更多了相比于cpp等语言 对于我写习惯cpp之后,太不适应了一开始 ,但是也一定会有好处,
代码的安全性是它最重要的一点,而且rust编译器的提示也非常的方便 减少运行的错误。
2.安全性完全吸引我了,独有的所有权系统和生命周期规则解决了cpp的空指针 null 内存泄漏等 其次还有多线程的安全保证 (鉴于自身水平所以对于多线程安全摘自文心一言的一段:Rust通过其强大的并发原语,如Arc、Mutex和Atomic类型等,为多线程编程提供了安全的支持。这些原语使得开发者能够在不使用垃圾回收的情况下,安全地共享和管理内存。同时,Rust的所有权系统也确保了同一时间只有一个线程能够访问某个数据,从而避免了竞态条件和其他并发问题。)
3.还有rust的社区是真的友好 我第一次了解到还可以在社区学习语言,圣经就是非常好的一个教程

###rust一阶段学习总结
rust和之前学过的java,python,c有很多的不同。尤其是rust的所有权的方面,让人又爱又恨。
写完了rustlings的110道题目让我对rust有了初步的认识,还需在后面的阶段中深入学习以及巩固。
一阶段存在的问题是效率还可以提升,花费了出乎意料的较长时间,后阶段要更加高效解决问题。
较好的方面是持之以恒,在繁忙的学业中抽出时间,是很困难也是很需要毅力的,希望自己后面可以保持。

2024 开源操作系统训练营第一阶段总结

学习过C,C++,Java,Python,再来学习Rust,可以明显感受到它的不同,本次总结我想聊一下Rust的一些特性

  • 所有权

这应该是Rust最特别的地方了,一般我们给函数传递参数,如果是值传递,只会把实参拷贝一份传入函数,而在Rust中不显式说明的情况下都是传递变量的所有权,相当于是把变量的值和原来的名称解绑,再和形参的名称绑定在一起,并且改变了生命周期。这种做法无疑会减少很多安全隐患,但是开发者使用时就需要多加考虑了。

  • 枚举类型

在很多语言中,枚举类型就是有类型规范的宏定义,但在Rust语言中,许多函数的设计都是围绕着枚举类型展开的,最重要的是Option和Result,它们在模式匹配和作函数的返回值中都十分有用,通过None和Err枚举就消除了exception和null的问题。除此之外,还可以让元组和结构体作为枚举,扩展了应用。

  • 智能指针

Rust的智能指针和C++的有很大的区别,原因在于Rust中的变量只能有一个可变引用或多个不可变引用,这使得许多在C++中很容易实现的操作在Rust中需要通过智能指针,Box就像是malloc出一片空间,rc,cell则是多个引用和可变性的工具,但实际操作中这样的限制非常多,运用起来感觉挺麻烦的。

除此之外,还有特征、宏定义、属性、生命周期、多线程、闭包、迭代器、泛型等可圈可点的特性,在此就不多说了。

感受

最后就说一下做题感受,一开始没有rust-analyzer的时候做的有点难受,因为不知道许多内置函数的参数列表和返回值类型,而所有权的转交又会导致报错,后来知道类型了稍微好一些,不过关于可变性的问题一直都不是太清楚。