Erste Schritte mit Rust

Vor ein paar Tagen wollte ich die Programmiersprache Rust ausprobieren. Bei Rust handelt es sich um eine Sprache, welche syntaktisch stark an C angelehnt ist und besonderes Augenmerk auf Sicherheit legt. Die erste Frage, die sich mir stellte, ist, ob es für Rust, eine vernünftige IDE-Unterstützung existiert. Fündig geworden bin ich bei IntelliJ IDEA, welches nach Installation des Rust-Plugins zur Programmierung in der Sprache genutzt werden kann. Debugging von Rust-Programmen wird aus technischen Gründen nur in der JetBrains IDE CLion unterstützt, sodass hier einige Abstriche gemacht werden müssen. Neben der Rust-Integration für IntelliJ IDEA gibt es ebenfalls ein Plugin für Visual Studio Code, welches hier allerdings nicht weiter behandelt werden soll.

Mit dem passenden Plugin beherrscht IntelliJ IDEA Rust.

Neben der eigentlichen IDE wird Rust benötigt. Dieses kann über die offizielle Seite der Sprache bezogen werden. Nach der Installation kann in der IDE ein erstes Projekt angelegt werden. Anschließend findet sich in einem Ordner mit dem Namen src eine Datei mit dem Namen main.rs:

fn main() {
    println!("Hello, world!");
}

In dieser Datei findet sich ein minimales Hello world-Programm. Das Ausrufezeichen hinter dem println zeigt unter Rust an, das es sich um ein Makro handelt. Damit können Methoden und Makros einfach auseinander gehalten werden. Da ich Hello world-Programme immer etwas sinnfrei finde was das Lernen einer neuen Programmiersprache angeht, wollte ich für den ersten Versuch das Spiel Zahlenraten programmieren. Ziel des Spieles ist es eine Zahl zwischen 0 und 1000 zu erraten, welche der Rechner sich ausgedacht hat. Dazu muss im ersten Schritt eine Variable definiert werden, in welcher die zufällige Zahl gespeichert wird. Grundsätzlich sieht eine Variablendefinition und Deklaration unter Rust wie folgt aus:

let name: Typ = Wert;

Variablen in Rust sind immer Konstanten, wenn sie nicht explizit als veränderlich angegeben werden. Möglich ist dies mit dem Schlüsselwort mut:

let mut name: Typ = Wert;

Die Benennung von Variablen und anderen Elementen folgt in Rust einem bestimmten Schema. So werden Variablen snake_case benannt. Neben der Definition der Variable muss eine zufällige Zahl zwischen 0 und 1000 generiert werden. Dazu dient ein Zufallsgenerator, welcher über ein use eingebunden werden muss:

use rand::Rng;

Anschließend kann die Variable definiert und deklariert werden:

let number: u32 = rand::thread_rng().gen_range(0, 1000);

In diesem Fall wird ein vorzeichenloser Integer mit 32 Bit Breite als Datentyp definiert. Wird nun versucht das Rust-Programm zu kompilieren, so wird die Fehlermeldung:

error[E0432]: unresolved import `rand`
 --> src\main.rs:1:5
  |
1 | use rand::Rng;
  |     ^^^^ use of undeclared type or module `rand`

error[E0433]: failed to resolve: use of undeclared type or module `rand`
 --> src\main.rs:4:23
  |
4 |     let number: u32 = rand::thread_rng().gen_range(0, 1000);
  |                       ^^^^ use of undeclared type or module `rand`

error: aborting due to 2 previous errors

auftauchen. Grund hierfür ist, dass das genutzte Paket über den Paketmanager von Rust bezogen werden muss. Pakete werden über den Paketmanager Cargo bezogen. Die entsprechenden Pakete des offiziellen Repositorys sind unter crates.io zu finden. In der Datei Cargo.toml müssen die entsprechenden Abhängigkeiten eingebunden werden:

[dependencies]
rand = "0.7.3"
text_io = "0.1.8"

Neben dem Pseudozufallszahlengenerator, wurde gleich noch das Paket text_io eingebunden, welches später für die Eingabe von Text benötigt wird. Dieses Paket stellt hierbei das Makro read zur Verfügung, mit dessen Hilfe eine Eingabe realisiert werden kann:

let user_number: u32 = read!();

Damit sind die Grundlagen für das Spiel Zahlenraten gelegt und der Rest des Quellcodes ergibt praktisch sich von selbst:

use rand::Rng;
use text_io::read;

fn main() {

    let number: u32 = rand::thread_rng().gen_range(0, 1000);

    let mut running = true;

    println!("Ich habe mir eine Zahl zwischen 0 und 1000 ausgedacht.");

    while running {

        println!("Dein Vorschlag: ");
        let user_number: u32 = read!();

        if number > user_number {
            println!("Meine Zahl ist größer.");
        } else if number < user_number {
            println!("Meine Zahl ist kleiner.");
        } else {
            running = false;
        }
    }

    println!("Du hast die Zahl erraten. Es war die {}.", number);
}

Hervorzuheben ist, das unter Rust in if-Statements und Schleifen keine Klammern benötigt werden. Werden diese trotzdem genutzt, so warnt der Compiler entsprechend und bittet die überflüssigen Klammern zu entfernen.

Neben der entsprechenden Dokumentation auf der offiziellen Seite empfiehlt sich das Rust Cookbook als Quelle für die ersten Schritte unter Rust. Wer Rust einfach mal im Browser ausprobieren möchte, kann hierfür den Rust Playground nutzen.

Swift im Browser ausprobieren

Swift ist der freie Nachfolger der Sprache Objective-C und wird unter anderem für die App-Entwicklung unter macOS und iOS genutzt. Daneben kann Swift auch unter anderen Systemen wie Linux genutzt werden. Wer Swift im Browser testen möchte, kann dies mit dem Online Swift Playground tun.

swiftplayground.run

Mit der Nutzung der lokalen Versionen können auch eigene Packages eingebunden werden. Zu finden ist der Online Swift Playground unter online.swiftplayground.run. Der Quelltext ist auf GitHub zu finden, allerdings ist dieser unter der Creative Commons CC-BY-NC lizenziert und damit keine freie Software.

Hello, World!

Wer mit einer neuen Programmiersprache anfängt, der schreibt in den meisten Fällen ein sogenanntes Hello, World!-Programm. Ziel eines solchen Programmes ist es einfach folgende Zeile auszugeben:

Hello, World!

Nun sehen diese Programme in den gebräuchlichen Sprachen meist recht ähnlich aus, aber es geht durchaus auch anders, wie die The Hello World Collection zeigt.

helloworldcollection.de

Begonnen wurde diese Kollektion 1994 und ist mittlerweile wahrscheinlich das Verzeichnis mit den meisten Hello, World!-Programmen auf der Welt. Im Moment umfasst die Kollektion 592 dieser Programme in unterschiedlichen Sprachen. Zu finden ist die Seite unter helloworldcollection.de.

ArnoldC

Es gibt Programmiersprachen die fallen zurecht in die Kategorie “Esoterische Programmiersprache”. Beispiele für diese Gattung sind Brainfuck und Whitespace. Zu diesem illustren Club darf sich nun auch ArnoldC gesellen, wie das Hello World Programm eindrucksvoll beweist:

IT'S SHOWTIME
TALK TO THE HAND "hello world"
YOU HAVE BEEN TERMINATED

Spätestens hier merkt man, das es sich bei den Befehlen dieser Sprache um Zitate aus Filmen mit Arnold Schwarzenegger handelt. Entwickelt wurde das ganze von Lauri Hartikka, der seine Motivation an dem Projekt wie folgt beschreibt:

Although the one-liners of Arnold Schwarzenegger are fairly well known the true semantics of the uttering is yet to be understood. This project tries to discover new meanings from the Arnold movies with the means of computer science.

Neben der offiziellen Webseite ist der auch der Quelltext auf GitHub zu finden. Der Quelltext ist unter der Apache Lizenz lizenziert und somit freie Software.

99 bottles of beer

Was hat der Satz “99 bottles of beer” mit der Entwicklung von Software zu tun? Naja er könnte die Entstehung einiger Softwarepakete erklären, aber sonst?

“99 bottles of beer” ist eine Disziplin in der es darum geht ein Programm zu schreiben welches den Text eben dieses Lieder zu erzeugen. Genau diesem Thema hat sich auch eine Website gewidmet auf der es mittlerweile über 1200 Variationen für unterschiedlichste Programmiersprachen gibt. Zu finden ist das ganze unter http://www.99-bottles-of-beer.net/.