嵌入式开发：用于嵌入式系统的Rust

　　在嵌入式开发中，到目前为止，C/C++已经主导了系统编程。开发低错误和安全的软件是一项重大挑战。Rust语言是唯一成功的候选语言。与C++相比，它更专注于避免编程错误，而不会带来过多的复杂性。

　　但是，当查看常见编程语言排名时，发现已经有无数种语言在广泛使用。这是因为每种语言都有不同的目标群体、不同的应用领域或不同的质量特征。因此，在软件开发中有许多语言的空间。

　　在传统嵌入式系统的情况下，它主要涉及系统编程语言，即开发对资源具有最大控制的低级软件。该软件通常是任务关键型的，有时必须满足实时或安全领域的特殊要求。

　　系统编程

　　在系统编程中，语言C和C++已经主导了几十年。C已经快50岁了，长期以来一直是许多系统的骨干。在嵌入式开发中，如果没有用C语言编写的软件，通用操作系统、内部组件和硬件相关驱动程序在今天仍然是不可想象的。嵌入式系统也不例外。对C的支持是所有平台上最低的共同点。

　　随着C++的进一步发展，更大的软件和更复杂的概念可以更好地实现。然而，C语言采用了所有语言，并面临着相关的挑战。C程序员总是需要确切地知道自己在做什么。谨慎和纪律对于避免许多危险的绊脚石至关重要。虽然处理器体系结构和内存结构的抽象几乎不存在，这为系统编程语言提供了前提，但不幸的是，这也会导致容易出错，因为编译器允许大量代码通过。

　　C语言的已知问题，如缓冲区溢出、悬空指针、竞争条件、未初始化内存或未定义行为，通常只在运行时检测到，这些问题通常是随机发生的。这使得通过测试更难检测到它们。在嵌入式开发中，使用C++而不是C只能在有限的程度上有所帮助，因为新的抽象和封装方法只能很容易地绕过，而且该语言还引入了新的障碍(例如不需要的复制构造函数)，这些障碍同样危险，甚至更隐蔽。

　　另一个问题是C++的语言复杂性，它随着每个新版本的增加而增加，并且早就把其他主流语言抛在了后面(见图1)。因此，掌握C++需要越来越多的经验，编写低错误软件需要足够的纪律。在现代世界中，软件扮演着越来越重要的角色，网络安全无从谈起，在可接受的时间内实现软件而不出错已变得至关重要。因此，需要系统编程的后继语言。

　　C/C++后继者的要求

　　在测试过程中很容易检测到简单、明显的错误。在嵌入式开发中，更难检测的bug更随机，通常来自内存安全、线程安全或未定义的行为。这是需要向前迈出一大步的地方。编程语言应在关键点允许尽可能少的错误。症状控制(审查、测试、更新)不再足以解决棘手的问题。

　　由于这仍然是关于嵌入式系统的，因此也是关于系统编程的，因此将缺少一种避免困难bug的高级方法(例如垃圾收集器、自动并行化、强抽象)。强制运行时环境需要开销和许多依赖性，不适合裸机软件的面向硬件编程，嵌入式系统通常就是这样。

　　在嵌入式开发中，C/C++后继者的其他要求当然是支持现代范式(包括功能)、与现有C代码的轻松集成以及带来丰富的生态系统，即工具、开发环境和社区。