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Rust: Konzepte und Praxis für die sichere Anwendungsentwicklung

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Amann, Marco (VerfasserIn), Baumann, Joachim (VerfasserIn), Koch, Marcel (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Heidelberg dpunkt.verlag 2022
Ausgabe:	1. Auflage
Schlagworte:	Rust > Programmiersprache Rust Java C C++ C# Security Microservices
Online-Zugang:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	xix, 436 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.5 cm
ISBN:	9783864908781 3864908787

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	V INHALTSUEBERSICHT VORWORT XVII DANKSAGUNG XIX 1 RUST - EINFUEHRUNG 1 TEIL I DIE SPRACHE 27 2 SYNTAX VON RUST-PROGRAMMEN 29 3 VARIABLEN 39 4 DATENTYPEN 43 5 MUSTERABGLEICH 59 6 FUNKTIONEN 69 7 EINFUEHRUNG IN DAS SPEICHERMODELL 75 8 GENERISCHE DATENTYPEN 97 9 OBJEKTORIENTIERTE KONZEPTE 105 10 PROBLEMBEHANDLUNG IN RUST 147 11 STANDARDDATENTYPEN VON RUST 155 12 MAKROS 201 13 STRUKTURIERUNG VON PROJEKTEN 209 14 ZUSAMMENFASSUNG 211 VI INHALTSUEBERSICHT TEIL 2 FORTGESCHRITTENE TECHNIKEN 213 15 OWNERSHIP IM DETAIL 215 16 NEBENLAEUFIGE UND PARALLELE PROGRAMMIERUNG 247 17 TESTEN 269 18 WEBPROGRAMMIERUNG 297 19 MICROSERVICES 333 20 SYSTEMNAHE PROGRAMMIERUNG 363 21 SPRACHERWEITERUNGEN (LANGUAGE BINDINGS) 385 22 WEBASSEMBLY 413 23 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 431 VII INHALTSVERZEICHNIS VORWORT XVII DANKSAGUNG XIX 1 RUST - EINFUEHRUNG 1 1.1 WARUM RUST? ......................................................................................... 1 1.1.1 RUST UND DER SPEICHER ............................................................ 1 1.1.2 RUST UND OBJEKTORIENTIERUNG .................................................. 2 1.1.3 RUST UND FUNKTIONALE PROGRAMMIERUNG ................................ 2 1.1.4 RUST UND PARALLELVERARBEITUNG ................................................ 3 1.2 EIN BEISPIELPROGRAMM ............................................................................ 3 1.3 INSTALLATION VON RUST ............................................................................ 6 1.3.1 INSTALLATION VON RUSTUP .......................................................... 7 1.4 IDE-INTEGRATION .................................................................................... 8 1.4.1 RUST LANGUAGE SERVER UND RUST-ANALYZER ........................... 8 1.4.2 VISUAL STUDIO CODE ................................................................. 9 1.4.3 INTELLIJ IDEA ............................................................................ 10 1.4.4 ECLIPSE ....................................................................................... 11 1.4.5 WELCHE ENTWICKLUNGSUMGEBUNG IST DIE BESTE? ..................... 12 1.5 UNSERE ERSTE PRAKTISCHE ERFAHRUNG ...................................................... 13 1.6 DAS BUILD-SYSTEM VON RUST ................................................................... 14 1.6.1 DIE STRUKTUR VON RUST-PROGRAMMEN .................................... 14 1.6.2 DIE ERZEUGUNG EINES PACKAGES ............................................... 15 1.6.3 UEBERSETZEN UND AUSFUEHREN EINES PACKAGES ............................ 15 1.6.4 VERWALTUNG VON ABHAENGIGKEITEN ........................................... 17 VIII INHALTSVERZEICHNIS 1.6.5 WORKSPACES ................................................................................. 22 1.6.6 WEITERE NUETZLICHE BEFEHLE VON CARGO ....................................... 24 1.7 ENTWICKLUNG DER SPRACHE UND KOMPATIBILITAET .......................................25 TEIL I DIE SPRACHE 27 2 SYNTAX VON RUST-PROGRAMMEN 29 2.1 PROGRAMMSTRUKTUR ......................................................................................29 2.2 ANWEISUNGSBLOECKE ......................................................................................30 2.3 RANGFOLGE VON OPERATOREN ...................................................................... 31 2.4 GAENGIGE KONTROLLFLUSSSTRUKTUREN .............................................................. 31 2.4.1 DAS IF-KONSTRUKT ........................................................................ 32 2.4.2 DAS LOOP-KONSTRUKT .................................................................. 33 2.4.3 DIE WHILE-SCHLEIFE ...................................................................... 34 2.4.4 DIE FOR-SCHLEIFE .......................................................................... 35 3 VARIABLEN 39 3.1 VERAENDERBARE UND NICHT VERAENDERBARE VARIABLEN ................................... 39 3.2 WEITERE ARTEN DER VARIABLENDEFINITION ..................................................... 41 3.2.1 GLOBALE VARIABLEN ...................................................................... 41 3.2.2 KONSTANTEN ................................................................................... 41 4 DATENTYPEN 43 4.1 SKALARE DATENTYPEN ....................................................................................43 4.1.1 GANZZAHLEN .................................................................................43 4.1.2 FLIESSKOMMAZAHLEN ...................................................................... 46 4.1.3 LOGISCHE WERTE .......................................................................... 47 4.1.4 ZEICHEN ........................................................................................ 47 4.1.5 TYPKONVERTIERUNG ......................................................................48 4.2 TUPEL UND FELDER ........................................................................................48 4.2.1 TUPEL ............................................................................................ 49 4.2.2 FELDER ............................................................................................ 50 INHALTSVERZEICHNIS IX 4.3 STRUKTURIERTE DATENTYPEN ..................................................................... 52 4.3.1 UNTERSTUETZUNG BEI DER INITIALISIERUNG .................................... 53 4.4 TUPELSTRUKTUREN ..................................................................................... 55 4.5 AUFZAEHLUNGSTYPEN ................................................................................... 56 4.5.1 IN AUFZAEHLUNGEN EINGEBETTETE DATENTYPEN ........................... 57 5 MUSTERABGLEICH 59 5.1 DAS MATCH-KONSTRUKT ............................................................................ 59 5.1.1 EINFACHE VERWENDUNG ............................................................ 59 5.1.2 RUECKGABEWERTE ....................................................................... 60 5.1.3 ZUSAETZLICHE BEDINGUNGEN FUER DAS MUSTER ............................. 61 5.1.4 ZUWEISUNGEN IM MUSTER ........................................................ 62 5.2 ANDERE DATENTYPEN UND DAS MATCH-KONSTRUKT .................................. 63 5.3 WEITERE MUSTERABGLEICHE ..................................................................... 65 5.3.1 DAS IF LET-KONSTRUKT .......................................................... 66 5.3.2 DAS WHILE LET-KONSTRUKT ................................................. 67 5.3.3 DAS MAKRO MATCHES ! .............................................................. 67 6 FUNKTIONEN 69 6.1 REFERENZEN AUF FUNKTIONEN ................................................................... 72 7 EINFUEHRUNG IN DAS SPEICHERMODELL 75 7.1 STACK UND HEAP ..................................................................................... 75 7.2 RUST UND DER SPEICHER ............................................................................ 77 7.3 DAS MODELL FUER SKALARE DATENTYPEN .................................................... 79 7.3.1 WECHSEL VON GUELTIGKEITSBEREICHEN ........................................ 80 7.3.2 AUFRUF VON FUNKTIONEN ......................................................... 80 7.4 DAS ALLGEMEINERE MODELL ..................................................................... 81 7.4.1 WECHSEL VON GUELTIGKEITSBEREICHEN ........................................ 84 7.4.2 AUFRUF VON FUNKTIONEN ......................................................... 85 7.5 REFERENZEN IN RUST ................................................................................ 86 7.5.1 LESEREFERENZEN AUF NICHT VERAENDERBARE VARIABLEN ................ 87 7.5.2 LESEREFERENZEN AUF VERAENDERBARE VARIABLEN .......................... 89 7.5.3 VERAENDERBARE REFERENZEN ..................................................... 90 X INHALTSVERZEICHNIS 7.6 VERWENDUNG VON VARIABLEN UND REFERENZEN ......................................... 94 7.7 VOR UND NACHTEILE DES MODELLS ............................................................. 95 7.7.1 NACHTEILE ..................................................................................... 95 7.7.2 VORTEILE ....................................................................................... 95 8 GENERISCHE DATENTYPEN 97 8.1 TYPPARAMETER IN DATENSTRUKTUREN .......................................................... 99 8.2 TYPPARAMETER IN FUNKTIONEN ................................................................. 100 8.3 TYPPARAMETER IN AUFZAEHLUNGSTYPEN ...................................................... 101 9 OBJEKTORIENTIERTE KONZEPTE 105 9.1 METHODEN .............................................................................................. 105 9.1.1 DIE VERWENDUNG VON TYPPARAMETERN ................................ 108 9.2 MODULE UND SICHTBARKEITEN .................................................................... 110 9.2.1 IMPORTIEREN VON ELEMENTEN AUS ANDEREN NAMENSRAEUMEN . 112 9.2.2 HIERARCHISCHE MODULE .......................................................... 114 9.2.3 ERWEITERTE SICHTBARKEITEN ...................................................... 116 9.2.4 AUFTEILUNG IN MEHRERE DATEIEN ............................................. 116 9.3 TRAITS ...................................................................................................... 118 9.3.1 ERZEUGUNG UND VERWENDUNG .................................................. 120 9.3.2 ABHAENGIGKEIT VON ANDEREN TRAITS ......................................... 122 9.3.3 VERWENDUNG IN FUNKTIONEN .................................................. 123 9.3.4 VERWENDUNG MIT GENERISCHEN DATENTYPEN ........................ 124 9.3.5 EINSCHRAENKUNG VON TYPPARAMETERN MIT TRAITS ................... 126 9.3.6 POLYMORPHE RUECKGABETYPEN .................................................... 128 9.3.7 ASSOZIIERTE DATENTYPEN ............................................................. 129 9.3.8 DIE GROESSE VON INSTANZEN ...................................................... 133 9.3.9 DYNAMISCHE TRAIT-OBJEKTE ....................................................... 134 9.3.10 TRAITS, DIE RUST BEREITSTELLT ....................................................... 137 9.3.11 DER TRAIT DROP .......................................................................... 142 9.3.12 DAS ATTRIBUTSMAKRO DERIVE .................................................. 143 10 PROBLEMBEHANDLUNG IN RUST 147 10.1 DER DATENTYP OPTION .......................................................................... 147 10.2 DER DATENTYP RESULT ............................................................................ 149 10.3 INTEROPERABILITAET VON OPTION UND RESULT ........................................... 151 INHALTSVERZEICHNIS XI 10.4 DER ?-OPERATOR .................................................................................... 151 10.5 NICHT BEHEBBARE FEHLER ....................................................................... 153 10.6 BEWERTUNG ........................................................................................... 154 11 STANDARDDATENTYPEN VON RUST 155 11.1 KOLLEKTIONEN ......................................................................................... 155 11.1.1 SEQUENZDATENTYPEN .............................................................. 155 11.1.2 MAP-DATENTYPEN .................................................................. 160 11.1.3 MENGEN ................................................................................. 163 11.1.4 VERSCHIEDENE DATENTYPEN IN KOLLEKTIONEN ........................ 165 11.1.5 DER DATENTYP SLICE .............................................................. 166 11.1.6 ZEICHENKETTEN ...................................................................... 168 11.2 DER DATENTYP RANGE ........................................................................... 172 11.3 CLOSURES ............................................................................................... 174 11.3.1 VERWENDUNG ALS ANONYME FUNKTION ................................. 176 11.3.2 DER UMGEBENDE GUELTIGKEITSBEREICH ................................... 177 11.4 ITERATOREN ............................................................................................. 186 11.4.1 ERZEUGUNG VON ITERATOREN ................................................... 186 11.4.2 ERSTE VERWENDUNG VON ITERATOREN ...................................... 187 11.4.3 WEITERE VERARBEITUNGSMOEGLICHKEITEN ................................. 188 11.4.4 ERZEUGUNG VON ITERATOREN AUS ITERATOREN ........................... 193 11.4.5 ERZEUGUNG NEUER KOLLEKTIONEN ............................................ 198 12 MAKROS 201 12.1 BEKANNTE MAKROS ................................................................................ 201 12.2 BEISPIELE FUER WEITERE MAKROS .............................................................. 201 12.2.1 ASSERTIONEN ........................................................................... 202 12.2.2 MAKROS FUER ZEICHENKETTEN ................................................... 203 12.3 ARTEN VON MAKROS ............................................................................. 204 12.4 EIN EIGENES DEKLARATIVES MAKRO ........................................................ 205 13 STRUKTURIERUNG VON PROJEKTEN 209 13.1 KONFIGURATION DES PACKAGES .............................................................. 210 14 ZUSAMMENFASSUNG 211 XII INHALTSVERZEICHNIS TEIL 2 FORTGESCHRITTENE TECHNIKEN 213 15 OWNERSHIP IM DETAIL 215 15.1 NAEHERES ZUM BEKANNTEN OWNERSHIP-MODELL ....................................... 216 15.1.1 MOVE, COPY, CLONE, BORROW ................................................ 216 15.1.2 LIFETIMES ................................................................................. 220 15.1.3 DIE SICHERHEIT VON RUST ......................................................... 226 15.2 SMART POINTER .......................................................................................... 228 15.2.1 BOX .......................................................................................... 228 15.2.2 RE ............................................................................................ 235 15.2.3 REFCELL UND CELL ...................................................................... 239 15.2.4 ZUSAMMENFASSUNG .................................................................. 242 15.3 VERGLEICH MIT ANDEREN SPRACHEN OHNE OWNERSHIP .............................. 243 16 NEBENLAEUFIGE UND PARALLELE PROGRAMMIERUNG 247 16.1 GRUNDLAGEN .............................................................................................. 247 16.2 CHANNELS ................................................................................................... 250 16.3 SHARED STATE ............................................................................................ 251 16.3.1 ARC .......................................................................................... 251 16.3.2 SEND UND SYNC ........................................................................ 256 16.3.3 MUTEX ................................................................................... 256 16.3.4 RWLOCK ................................................................................... 258 16.4 EINFACHE PARALLELISIERUNG MIT RAYON .................................................... 259 16.5 SICHERHEIT TROTZ PARALLELITAET .................................................................... 260 16.6 ASYNC/AWAIT ............................................................................................ 261 16.7 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................... 267 17 TESTEN 269 17.1 ARTEN VON TESTS ........................................................................................ 269 17.1.1 UNIT-TESTS ............................................................................... 270 17.1.2 INTEGRATION-TESTS .................................................................... 271 17.1.3 UL-TESTS ................................................................................... 272 17.1.4 TESTPYRAMIDE, NACHWORT ....................................................... 273 17.2 RUST, CARGO UND TESTS ............................................................................. 273 17.2.1 PLATZIERUNG VON TESTCODE ....................................................... 273 INHALTSVERZEICHNIS XIII 17.3 AUSFUEHRUNG ............................................................................................ 276 17.3.1 ERWARTUNGEN DER TESTERGEBNISSE (ASSERTIONS) ..................... 276 17.3.2 BENENNUNG DER TESTFUNKTIONEN ....................................... 278 17.4 MOCKING ................................................................................................ 280 17.4.1 ERSTE SCHRITTE OHNE FRAMEWORK .......................................... 280 17.4.2 EINSATZ EINES FRAMEWORKS: MOCKALL ................................... 282 17.4.3 ABSCHLIESSENDES ZU MOCKALL ................................................. 291 17.5 SNAPSHOT-TESTS MIT INSTA ................................................................... 291 17.6 DER RUST-COMPILER SIEHT VIEL, ABER NICHT ALLES .................................. 293 17.6.1 UEBERLAEUFE (OVERFLOWS) ......................................................... 294 17.6.2 OUTOFBOUNDSCHECK ............................................................ 294 17.6.3 STOCKUNGEN (DEADLOCKS) ..................................................... 295 17.7 FAZIT ...................................................................................................... 295 18 WEBPROGRAMMIERUNG 297 18.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................... 297 18.1.1 WARUM RUST FUER WEBPROGRAMMIERUNG? ........................... 298 18.1.2 WARUM NICHT RUST FUER WEBPROGRAMMIERUNG? .................. 300 18.1.3 THEMEN IN DIESEM KAPITEL ................................................... 300 18.1.4 EINE KLEINE WARNUNG VORAB ................................................ 301 18.2 GRUNDLAGEN VON ROCKET ..................................................................... 301 18.2.1 HANDLER ................................................................................. 302 18.2.2 RETURN TYPES ......................................................................... 304 18.2.3 EIN BLICK HINTER DIE KULISSEN .............................................. 308 18.2.4 SHARED STATE ......................................................................... 308 18.3 DAS KONTAKTFORMULAR .......................................................................... 311 18.3.1 ROUTEN ................................................................................. 311 18.3.2 FORMULARE ............................................................................. 312 18.3.3 DATENBANKVERBINDUNG ......................................................... 313 18.3.4 WAS MACHT RUST BIS HIERHER SO BESONDERS? ...................... 317 18.3.5 MIDDLEWARE ........................................................................... 318 18.3.6 GUARDS ................................................................................. 320 18.3.7 FAIRINGS ODER GUARDS? ......................................................... 322 18.3.8 SERVERSIDE-TEMPLATES ........................................................... 323 18.3.9 TESTEN MIT ROCKET ................................................................ 325 XIV INHALTSVERZEICHNIS 18.4 BETRIEB ....................................................................................................... 327 18.4.1 LOGGING ................................................................................... 328 18.4.2 KONFIGURATION ........................................................................ 329 18.4.3 DEPLOYMENT ............................................................................ 331 18.5 FAZIT ......................................................................................................... 332 19 MICROSERVICES 333 19.1 EIGNET SICH RUST FUER MICROSERVICES? ...................................................... 334 19.2 AUFTEILUNG DER WEBANWENDUNG IN MICROSERVICES ................................ 336 19.3 VORBEREITUNGEN ....................................................................................... 337 19.3.1 BUILD MIT DOCKER .................................................................... 339 19.3.2 CROSS COMPILATION .................................................................. 342 19.4 DIE MICROSERVICES ................................................................................... 344 19.4.1 ANFRAGEN ANNEHMEN: DER WEB-SERVICE ............................ 344 19.4.2 GEMEINSAME FUNKTIONALITAET .................................................. 347 19.4.3 SPEICHERN DER ANFRAGEN IN DER DATENBANK .......................... 349 19.4.4 MAIL VERSCHICKEN .................................................................... 350 19.5 BETRIEB ....................................................................................................... 353 19.5.1 METRIKEN UND MONITORING ..................................................... 353 19.5.2 TRACING ................................................................................... 356 19.5.3 SKALIERUNG ................................................................................ 361 19.6 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................... 361 20 SYSTEMNAHE PROGRAMMIERUNG 363 20.1 UNSAFE RUST .............................................................................................. 363 20.1.1 POINTER-GRUNDLAGEN ............................................................... 364 20.1.2 UNSAFE IN STD: REFCELL ALS BEISPIEL .......................................... 365 20.2 SYSTEMAUFRUF ......................................................................................... 3 66 20.2.1 SYSTEMAUFRUF IN HANDARBEIT .................................................. 367 20.2.2 SYSTEMAUFRUF MIT DEM CRATE LIBC .......................................... 368 20.3 INTEGRATION VON EXTERNEN BIBLIOTHEKEN IN RUST ..................................... 369 20.3.1 FALLSTRICKE ............................................................................... 371 INHALTSVERZEICHNIS XV 20.4 PERFORMANCEUNTERSUCHUNG ................................................................. 372 20.4.1 ERSTE SCHRITTE ......................................................................... 373 20.4.2 BENCHMARKS ........................................................................... 374 20.4.3 UNTERSUCHUNGEN .................................................................. 378 20.4.4 OPTIMIERUNG ......................................................................... 381 20.5 ZUSAMMENFASSUNG .............................................................................. 384 21 SPRACHERWEITERUNGEN (LANGUAGE BINDINGS) 385 21.1 JAVA ...................................................................................................... 385 21.1.1 GRUNDSAETZLICHES - JAVA RUFT RUST AUF ................................. 386 21.1.2 J4RS ........................................................................................ 389 21.1.3 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................ 403 21.2 NODE.JS .................................................................................................. 403 21.3 FAZIT ...................................................................................................... 412 22 WEBASSEMBLY 413 22.1 AKTUELLER STAND VON WEBASSEMBLY .................................................... 413 22.1.1 IM BROWSER ........................................................................... 415 22.1.2 AUSSERHALB DES BROWSERS - EIN ANFANG ............................... 417 22.2 RUST & WASM ..................................................................................... 419 22.2.1 WARUM RUST FUER WASM? ................................................... 419 22.2.2 IM BROWSER: WASM-BINDGEN & WASM-PACK ...................... 420 22.2.3 AUF DEM SERVER .................................................................... 423 22.3 FAZIT ...................................................................................................... 430 23 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 431 23.1 ZUSAMMENFASSUNG .............................................................................. 431 23.2 AUSBLICK ................................................................................................ 431 INDEX 432
adam_txt	V INHALTSUEBERSICHT VORWORT XVII DANKSAGUNG XIX 1 RUST - EINFUEHRUNG 1 TEIL I DIE SPRACHE 27 2 SYNTAX VON RUST-PROGRAMMEN 29 3 VARIABLEN 39 4 DATENTYPEN 43 5 MUSTERABGLEICH 59 6 FUNKTIONEN 69 7 EINFUEHRUNG IN DAS SPEICHERMODELL 75 8 GENERISCHE DATENTYPEN 97 9 OBJEKTORIENTIERTE KONZEPTE 105 10 PROBLEMBEHANDLUNG IN RUST 147 11 STANDARDDATENTYPEN VON RUST 155 12 MAKROS 201 13 STRUKTURIERUNG VON PROJEKTEN 209 14 ZUSAMMENFASSUNG 211 VI INHALTSUEBERSICHT TEIL 2 FORTGESCHRITTENE TECHNIKEN 213 15 OWNERSHIP IM DETAIL 215 16 NEBENLAEUFIGE UND PARALLELE PROGRAMMIERUNG 247 17 TESTEN 269 18 WEBPROGRAMMIERUNG 297 19 MICROSERVICES 333 20 SYSTEMNAHE PROGRAMMIERUNG 363 21 SPRACHERWEITERUNGEN (LANGUAGE BINDINGS) 385 22 WEBASSEMBLY 413 23 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 431 VII INHALTSVERZEICHNIS VORWORT XVII DANKSAGUNG XIX 1 RUST - EINFUEHRUNG 1 1.1 WARUM RUST? . 1 1.1.1 RUST UND DER SPEICHER . 1 1.1.2 RUST UND OBJEKTORIENTIERUNG . 2 1.1.3 RUST UND FUNKTIONALE PROGRAMMIERUNG . 2 1.1.4 RUST UND PARALLELVERARBEITUNG . 3 1.2 EIN BEISPIELPROGRAMM . 3 1.3 INSTALLATION VON RUST . 6 1.3.1 INSTALLATION VON RUSTUP . 7 1.4 IDE-INTEGRATION . 8 1.4.1 RUST LANGUAGE SERVER UND RUST-ANALYZER . 8 1.4.2 VISUAL STUDIO CODE . 9 1.4.3 INTELLIJ IDEA . 10 1.4.4 ECLIPSE . 11 1.4.5 WELCHE ENTWICKLUNGSUMGEBUNG IST DIE BESTE? . 12 1.5 UNSERE ERSTE PRAKTISCHE ERFAHRUNG . 13 1.6 DAS BUILD-SYSTEM VON RUST . 14 1.6.1 DIE STRUKTUR VON RUST-PROGRAMMEN . 14 1.6.2 DIE ERZEUGUNG EINES PACKAGES . 15 1.6.3 UEBERSETZEN UND AUSFUEHREN EINES PACKAGES . 15 1.6.4 VERWALTUNG VON ABHAENGIGKEITEN . 17 VIII INHALTSVERZEICHNIS 1.6.5 WORKSPACES . 22 1.6.6 WEITERE NUETZLICHE BEFEHLE VON CARGO . 24 1.7 ENTWICKLUNG DER SPRACHE UND KOMPATIBILITAET .25 TEIL I DIE SPRACHE 27 2 SYNTAX VON RUST-PROGRAMMEN 29 2.1 PROGRAMMSTRUKTUR .29 2.2 ANWEISUNGSBLOECKE .30 2.3 RANGFOLGE VON OPERATOREN . 31 2.4 GAENGIGE KONTROLLFLUSSSTRUKTUREN . 31 2.4.1 DAS IF-KONSTRUKT . 32 2.4.2 DAS LOOP-KONSTRUKT . 33 2.4.3 DIE WHILE-SCHLEIFE . 34 2.4.4 DIE FOR-SCHLEIFE . 35 3 VARIABLEN 39 3.1 VERAENDERBARE UND NICHT VERAENDERBARE VARIABLEN . 39 3.2 WEITERE ARTEN DER VARIABLENDEFINITION . 41 3.2.1 GLOBALE VARIABLEN . 41 3.2.2 KONSTANTEN . 41 4 DATENTYPEN 43 4.1 SKALARE DATENTYPEN .43 4.1.1 GANZZAHLEN .43 4.1.2 FLIESSKOMMAZAHLEN . 46 4.1.3 LOGISCHE WERTE . 47 4.1.4 ZEICHEN . 47 4.1.5 TYPKONVERTIERUNG .48 4.2 TUPEL UND FELDER .48 4.2.1 TUPEL . 49 4.2.2 FELDER . 50 INHALTSVERZEICHNIS IX 4.3 STRUKTURIERTE DATENTYPEN . 52 4.3.1 UNTERSTUETZUNG BEI DER INITIALISIERUNG . 53 4.4 TUPELSTRUKTUREN . 55 4.5 AUFZAEHLUNGSTYPEN . 56 4.5.1 IN AUFZAEHLUNGEN EINGEBETTETE DATENTYPEN . 57 5 MUSTERABGLEICH 59 5.1 DAS MATCH-KONSTRUKT . 59 5.1.1 EINFACHE VERWENDUNG . 59 5.1.2 RUECKGABEWERTE . 60 5.1.3 ZUSAETZLICHE BEDINGUNGEN FUER DAS MUSTER . 61 5.1.4 ZUWEISUNGEN IM MUSTER . 62 5.2 ANDERE DATENTYPEN UND DAS MATCH-KONSTRUKT . 63 5.3 WEITERE MUSTERABGLEICHE . 65 5.3.1 DAS IF LET-KONSTRUKT . 66 5.3.2 DAS WHILE LET-KONSTRUKT . 67 5.3.3 DAS MAKRO MATCHES ! . 67 6 FUNKTIONEN 69 6.1 REFERENZEN AUF FUNKTIONEN . 72 7 EINFUEHRUNG IN DAS SPEICHERMODELL 75 7.1 STACK UND HEAP . 75 7.2 RUST UND DER SPEICHER . 77 7.3 DAS MODELL FUER SKALARE DATENTYPEN . 79 7.3.1 WECHSEL VON GUELTIGKEITSBEREICHEN . 80 7.3.2 AUFRUF VON FUNKTIONEN . 80 7.4 DAS ALLGEMEINERE MODELL . 81 7.4.1 WECHSEL VON GUELTIGKEITSBEREICHEN . 84 7.4.2 AUFRUF VON FUNKTIONEN . 85 7.5 REFERENZEN IN RUST . 86 7.5.1 LESEREFERENZEN AUF NICHT VERAENDERBARE VARIABLEN . 87 7.5.2 LESEREFERENZEN AUF VERAENDERBARE VARIABLEN . 89 7.5.3 VERAENDERBARE REFERENZEN . 90 X INHALTSVERZEICHNIS 7.6 VERWENDUNG VON VARIABLEN UND REFERENZEN . 94 7.7 VOR UND NACHTEILE DES MODELLS . 95 7.7.1 NACHTEILE . 95 7.7.2 VORTEILE . 95 8 GENERISCHE DATENTYPEN 97 8.1 TYPPARAMETER IN DATENSTRUKTUREN . 99 8.2 TYPPARAMETER IN FUNKTIONEN . 100 8.3 TYPPARAMETER IN AUFZAEHLUNGSTYPEN . 101 9 OBJEKTORIENTIERTE KONZEPTE 105 9.1 METHODEN . 105 9.1.1 DIE VERWENDUNG VON TYPPARAMETERN . 108 9.2 MODULE UND SICHTBARKEITEN . 110 9.2.1 IMPORTIEREN VON ELEMENTEN AUS ANDEREN NAMENSRAEUMEN . 112 9.2.2 HIERARCHISCHE MODULE . 114 9.2.3 ERWEITERTE SICHTBARKEITEN . 116 9.2.4 AUFTEILUNG IN MEHRERE DATEIEN . 116 9.3 TRAITS . 118 9.3.1 ERZEUGUNG UND VERWENDUNG . 120 9.3.2 ABHAENGIGKEIT VON ANDEREN TRAITS . 122 9.3.3 VERWENDUNG IN FUNKTIONEN . 123 9.3.4 VERWENDUNG MIT GENERISCHEN DATENTYPEN . 124 9.3.5 EINSCHRAENKUNG VON TYPPARAMETERN MIT TRAITS . 126 9.3.6 POLYMORPHE RUECKGABETYPEN . 128 9.3.7 ASSOZIIERTE DATENTYPEN . 129 9.3.8 DIE GROESSE VON INSTANZEN . 133 9.3.9 DYNAMISCHE TRAIT-OBJEKTE . 134 9.3.10 TRAITS, DIE RUST BEREITSTELLT . 137 9.3.11 DER TRAIT DROP . 142 9.3.12 DAS ATTRIBUTSMAKRO DERIVE . 143 10 PROBLEMBEHANDLUNG IN RUST 147 10.1 DER DATENTYP OPTION . 147 10.2 DER DATENTYP RESULT . 149 10.3 INTEROPERABILITAET VON OPTION UND RESULT . 151 INHALTSVERZEICHNIS XI 10.4 DER ?-OPERATOR . 151 10.5 NICHT BEHEBBARE FEHLER . 153 10.6 BEWERTUNG . 154 11 STANDARDDATENTYPEN VON RUST 155 11.1 KOLLEKTIONEN . 155 11.1.1 SEQUENZDATENTYPEN . 155 11.1.2 MAP-DATENTYPEN . 160 11.1.3 MENGEN . 163 11.1.4 VERSCHIEDENE DATENTYPEN IN KOLLEKTIONEN . 165 11.1.5 DER DATENTYP SLICE . 166 11.1.6 ZEICHENKETTEN . 168 11.2 DER DATENTYP RANGE . 172 11.3 CLOSURES . 174 11.3.1 VERWENDUNG ALS ANONYME FUNKTION . 176 11.3.2 DER UMGEBENDE GUELTIGKEITSBEREICH . 177 11.4 ITERATOREN . 186 11.4.1 ERZEUGUNG VON ITERATOREN . 186 11.4.2 ERSTE VERWENDUNG VON ITERATOREN . 187 11.4.3 WEITERE VERARBEITUNGSMOEGLICHKEITEN . 188 11.4.4 ERZEUGUNG VON ITERATOREN AUS ITERATOREN . 193 11.4.5 ERZEUGUNG NEUER KOLLEKTIONEN . 198 12 MAKROS 201 12.1 BEKANNTE MAKROS . 201 12.2 BEISPIELE FUER WEITERE MAKROS . 201 12.2.1 ASSERTIONEN . 202 12.2.2 MAKROS FUER ZEICHENKETTEN . 203 12.3 ARTEN VON MAKROS . 204 12.4 EIN EIGENES DEKLARATIVES MAKRO . 205 13 STRUKTURIERUNG VON PROJEKTEN 209 13.1 KONFIGURATION DES PACKAGES . 210 14 ZUSAMMENFASSUNG 211 XII INHALTSVERZEICHNIS TEIL 2 FORTGESCHRITTENE TECHNIKEN 213 15 OWNERSHIP IM DETAIL 215 15.1 NAEHERES ZUM BEKANNTEN OWNERSHIP-MODELL . 216 15.1.1 MOVE, COPY, CLONE, BORROW . 216 15.1.2 LIFETIMES . 220 15.1.3 DIE SICHERHEIT VON RUST . 226 15.2 SMART POINTER . 228 15.2.1 BOX . 228 15.2.2 RE . 235 15.2.3 REFCELL UND CELL . 239 15.2.4 ZUSAMMENFASSUNG . 242 15.3 VERGLEICH MIT ANDEREN SPRACHEN OHNE OWNERSHIP . 243 16 NEBENLAEUFIGE UND PARALLELE PROGRAMMIERUNG 247 16.1 GRUNDLAGEN . 247 16.2 CHANNELS . 250 16.3 SHARED STATE . 251 16.3.1 ARC . 251 16.3.2 SEND UND SYNC . 256 16.3.3 MUTEX . 256 16.3.4 RWLOCK . 258 16.4 EINFACHE PARALLELISIERUNG MIT RAYON . 259 16.5 SICHERHEIT TROTZ PARALLELITAET . 260 16.6 ASYNC/AWAIT . 261 16.7 ZUSAMMENFASSUNG . 267 17 TESTEN 269 17.1 ARTEN VON TESTS . 269 17.1.1 UNIT-TESTS . 270 17.1.2 INTEGRATION-TESTS . 271 17.1.3 UL-TESTS . 272 17.1.4 TESTPYRAMIDE, NACHWORT . 273 17.2 RUST, CARGO UND TESTS . 273 17.2.1 PLATZIERUNG VON TESTCODE . 273 INHALTSVERZEICHNIS XIII 17.3 AUSFUEHRUNG . 276 17.3.1 ERWARTUNGEN DER TESTERGEBNISSE (ASSERTIONS) . 276 17.3.2 BENENNUNG DER TESTFUNKTIONEN . 278 17.4 MOCKING . 280 17.4.1 ERSTE SCHRITTE OHNE FRAMEWORK . 280 17.4.2 EINSATZ EINES FRAMEWORKS: MOCKALL . 282 17.4.3 ABSCHLIESSENDES ZU MOCKALL . 291 17.5 SNAPSHOT-TESTS MIT INSTA . 291 17.6 DER RUST-COMPILER SIEHT VIEL, ABER NICHT ALLES . 293 17.6.1 UEBERLAEUFE (OVERFLOWS) . 294 17.6.2 OUTOFBOUNDSCHECK . 294 17.6.3 STOCKUNGEN (DEADLOCKS) . 295 17.7 FAZIT . 295 18 WEBPROGRAMMIERUNG 297 18.1 EINFUEHRUNG . 297 18.1.1 WARUM RUST FUER WEBPROGRAMMIERUNG? . 298 18.1.2 WARUM NICHT RUST FUER WEBPROGRAMMIERUNG? . 300 18.1.3 THEMEN IN DIESEM KAPITEL . 300 18.1.4 EINE KLEINE WARNUNG VORAB . 301 18.2 GRUNDLAGEN VON ROCKET . 301 18.2.1 HANDLER . 302 18.2.2 RETURN TYPES . 304 18.2.3 EIN BLICK HINTER DIE KULISSEN . 308 18.2.4 SHARED STATE . 308 18.3 DAS KONTAKTFORMULAR . 311 18.3.1 ROUTEN . 311 18.3.2 FORMULARE . 312 18.3.3 DATENBANKVERBINDUNG . 313 18.3.4 WAS MACHT RUST BIS HIERHER SO BESONDERS? . 317 18.3.5 MIDDLEWARE . 318 18.3.6 GUARDS . 320 18.3.7 FAIRINGS ODER GUARDS? . 322 18.3.8 SERVERSIDE-TEMPLATES . 323 18.3.9 TESTEN MIT ROCKET . 325 XIV INHALTSVERZEICHNIS 18.4 BETRIEB . 327 18.4.1 LOGGING . 328 18.4.2 KONFIGURATION . 329 18.4.3 DEPLOYMENT . 331 18.5 FAZIT . 332 19 MICROSERVICES 333 19.1 EIGNET SICH RUST FUER MICROSERVICES? . 334 19.2 AUFTEILUNG DER WEBANWENDUNG IN MICROSERVICES . 336 19.3 VORBEREITUNGEN . 337 19.3.1 BUILD MIT DOCKER . 339 19.3.2 CROSS COMPILATION . 342 19.4 DIE MICROSERVICES . 344 19.4.1 ANFRAGEN ANNEHMEN: DER WEB-SERVICE . 344 19.4.2 GEMEINSAME FUNKTIONALITAET . 347 19.4.3 SPEICHERN DER ANFRAGEN IN DER DATENBANK . 349 19.4.4 MAIL VERSCHICKEN . 350 19.5 BETRIEB . 353 19.5.1 METRIKEN UND MONITORING . 353 19.5.2 TRACING . 356 19.5.3 SKALIERUNG . 361 19.6 ZUSAMMENFASSUNG . 361 20 SYSTEMNAHE PROGRAMMIERUNG 363 20.1 UNSAFE RUST . 363 20.1.1 POINTER-GRUNDLAGEN . 364 20.1.2 UNSAFE IN STD: REFCELL ALS BEISPIEL . 365 20.2 SYSTEMAUFRUF . 3 66 20.2.1 SYSTEMAUFRUF IN HANDARBEIT . 367 20.2.2 SYSTEMAUFRUF MIT DEM CRATE LIBC . 368 20.3 INTEGRATION VON EXTERNEN BIBLIOTHEKEN IN RUST . 369 20.3.1 FALLSTRICKE . 371 INHALTSVERZEICHNIS XV 20.4 PERFORMANCEUNTERSUCHUNG . 372 20.4.1 ERSTE SCHRITTE . 373 20.4.2 BENCHMARKS . 374 20.4.3 UNTERSUCHUNGEN . 378 20.4.4 OPTIMIERUNG . 381 20.5 ZUSAMMENFASSUNG . 384 21 SPRACHERWEITERUNGEN (LANGUAGE BINDINGS) 385 21.1 JAVA . 385 21.1.1 GRUNDSAETZLICHES - JAVA RUFT RUST AUF . 386 21.1.2 J4RS . 389 21.1.3 ZUSAMMENFASSUNG . 403 21.2 NODE.JS . 403 21.3 FAZIT . 412 22 WEBASSEMBLY 413 22.1 AKTUELLER STAND VON WEBASSEMBLY . 413 22.1.1 IM BROWSER . 415 22.1.2 AUSSERHALB DES BROWSERS - EIN ANFANG . 417 22.2 RUST & WASM . 419 22.2.1 WARUM RUST FUER WASM? . 419 22.2.2 IM BROWSER: WASM-BINDGEN & WASM-PACK . 420 22.2.3 AUF DEM SERVER . 423 22.3 FAZIT . 430 23 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 431 23.1 ZUSAMMENFASSUNG . 431 23.2 AUSBLICK . 431 INDEX 432
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