Rust vs Python：哪一种编程语言最适合你的项目？

Rust与Python是最近流行的辩论。虽然这两种语言都可以用于通用编程，但在某些场景和利基市场上，一种比另一种更好。

要知道你的项目应该使用哪种语言，你应该对这两种语言的特点和架构有一个非常好的了解。这篇关于Rust与Python的文章将帮助你了解这一点。

1. 什么是Rust？
2. 什么是Python？
3. Rust的主要特点
4. Python的主要特点
5. 使用Rust的优缺点
6. 使用Python的优缺点
7. Rust与Python全面比较
8. Rust与Python的比较参考表
9. Rust与Python的比较：你应该使用哪一个？

什么是Rust？

Rust编程语言Logo. (Image source: Rust Official Site)

Rust是一种相对较新的编程语言，由于其能够创建高性能、高内存效率和可靠的应用程序而迅速流行起来。这种静态类型的编程语言具有与C++相似的语法。

它没有任何垃圾收集或运行时间。因此，Rust为C++中的许多问题提供了解决方案，包括并发和内存管理问题。虽然它是一种相对年轻的语言，但在2022年StackOverflow开发者调查中，Rust也是第7年成为最受喜爱的技术。

谁在使用Rust？

使用Rust的公司. (Image source: OpenXcell)

自从Rust被引入世界，许多公司，从初创公司到大型组织，都开始采用它来增强现有的和建立新的软件应用程序和服务。现在，许多世界领先的科技公司正在使用Rust。以下是他们如何使用它的。

1. 亚马逊：亚马逊将Rust用于其云服务，如亚马逊弹性计算云（EC2）、亚马逊简单存储服务（S3）和CloudFront。亚马逊也是为Rust做出贡献的公司之一。
2. Dropbox：世界领先的文件托管提供商Dropbox在其文件同步服务中使用了Rust，这是它的关键组件之一。
3. 谷歌：谷歌是另一家属于Rust基金会的公司。它将Rust用于安卓开发，并且是开发Linux内核操作系统的主要语言。
4. 微软：微软在其Windows操作系统中使用Rust，他们将推出一个新的Rust版本，使开发者能够使用Windows API进行软件开发。
5. Coursera：世界领先的在线学习平台之一在其编程作业功能中使用了Rust。

什么是Python？

Python的标志.

Python是2022年最流行的脚本语言之一。Python被用于许多领域，包括机器学习、数据科学、数据可视化、数据分析、DevOps、自动化和测试。

Python的简单语法使其成为全球新手开发者的理想选择。2022年Stack Overflow开发者调查显示，它是专业人士和学习代码的人中第三受欢迎的语言。Python优先考虑面向对象的编程，尽管你也可以用它进行功能编程。

谁在使用Python?

使用Python的流行公司. (Image source: DailySmarty)

Python被广泛用于IT、教育、政府和金融行业。以下是使用Python的顶级科技公司。

1. Facebook：Facebook的工程师在使用Python的同时还使用PHP，因为Python使他们能够更快地开发和部署应用程序和功能。Python被用于Facebook的基础设施管理和多种服务，包括Facebook Ads API和Python Async IRCbot框架。
2. 谷歌：谷歌在其脚本工作中使用Python，因为它简单而高效。谷歌用Python取代了其基于java的第一个网络抓取蜘蛛，用于网络抓取。
3. Netflix：Netflix是一家使用Python进行数据分析的公司。此外，他们还在发送用户警报的中央警报网关和跟踪安全变化的猴子应用程序中使用它。
4. Spotify：Spotify是另一家使用Python进行数据分析的公司。他们还有许多其他地方使用Python。他们使用Django框架和ZeroMQ网络库进行后端应用。此外，他们还用它来创建流程、脚本和原型设计。
5. Instagram：Instagram是一个实现图片和视频共享的社交媒体应用，它使用Python扩展了其基础设施。

Rust的主要特点

Rust带来了C++的优点和附加功能。Rust的四个主要特点是内存安全、线程安全和零成本的抽象。

内存安全

当使用像C++这样的语言时，许多内存问题会阻碍应用程序的性能。Rust通过其 “所有权模型 “和类型系统解决了大多数内存管理问题，使程序在编译时而不是在运行时分析内存。

这意味着变量对其内存有所有权，并且可以从其他变量中钻取内存。这一特性消除了对垃圾收集器的需求，保证了Rust程序在编译时是没有错误的。

线程安全

线程安全是一种保证在运行时没有竞赛条件的系统类型。当两个或更多的线程同时访问同一个内存位置时，就会出现一个竞赛条件，从而导致程序中的异常行为。

在Rust的数据所有权模型中，线程只有在拥有一个变量或以可变方式借用该变量时才能写入。它确保在同一时间只有一个线程可以访问一个变量。

零成本的抽象

当你继续开发时，你可能需要在你的代码中使用更多的抽象，以改善代码的维护，并使添加更多的功能更容易在你的代码中使用更多的抽象会影响你的程序在运行时的性能。

Rust确保抽象的成本为零。这意味着抽象没有运行时的开销，或者说有抽象的代码与没有抽象的代码类似。

跨平台支持

Rust允许在多个平台上开发应用程序，如Windows、Linux、macOS等。Rust可以轻松地处理不同平台上的配置。此外，它的货物构建工具有助于用一个命令将代码部署到多个平台。

Python的主要特点

Python最初是为代码的可读性而开发的。因此，它的语法接近于英语。另外，Python被各种学术团体用于数学和科学工作。因此，它有一大套用于数学和众多计算的库。

类似英语的简单语法

Python是倾向于代码的人们最喜爱的通用编程语言之一，因为它具有简单的类似英语的语法，使编写代码变得容易。因此，业余开发者发现学习很容易，许多人把它作为他们最初的编程语言。

另外，它简单的语法结构使开发速度更快。与其他语言相比，你可以用更少的代码行编写一个Python程序。这最终减少了向市场部署应用程序的时间。

动态类型化

你不需要在Python中定义变量类型，因为Python解释器会在程序运行时根据变量表达式为你做这项工作。因此，你可以直接关注功能，而不是花时间去正确定义变量类型。

大型社区

Python有一个庞大的社区，全世界有数百万人支持并为其发展做出贡献。这个庞大的社区对任何Python开发者来说都是一笔财富，因为他们可以迅速找到他们在开发中遇到的任何问题的解决方案。

此外，这意味着有大量的资源供你学习Python，如文档、开发者指南、视频和教程。

大型标准库

Pythons的标准库由大量的框架、模块和库组成，具有可重复使用的代码，几乎可以开发任何你想要的东西。因此，你不必花时间和精力从头开始开发一切。

跨平台支持

Python支持跨越多个平台. (Image source: TheGameRoof)

Python允许应用程序在多个平台上运行，如Windows、Linux、macOS等，消除了为每个平台编写单独代码的需要。

使用Rust的优缺点

与缺点相比，Rust有很多优点。让我们来看看它们是什么。

优点

Rust的主要优势是它的高性能。但这并不是唯一的优点。下面列出了Rust的所有主要优点。

• Rust是性能关键型应用的理想选择，因为Rust的内存效率高，不需要垃圾收集或运行时间。
• 由于其所有权模型和类型系统，Rust是内存和线程安全的。
• Rust是一种静态和强类型的语言，确保没有代码错误与不正确声明的变量有关。
• Rust的低开销使其成为开发嵌入式程序的理想选择。
• Rust社区帮助你与他人讨论问题和想法，组织活动、会议等，并提供许多学习资源。
• Rust有丰富的文档。
• 它提供了一些工具来提高你的生产力。例如，它包括一个集成的包管理器和构建工具，支持具有有用功能的编辑器，以及一个具有有用错误信息的编译器。
• 你可以在crates.io生态系统中找到简化你工作的命令行工具。
• Rust允许开发具有跨平台支持的软件。

缺点

Rust也有一些缺点，在使用该语言之前你应该了解这些缺点。其中的一些缺点包括：

• Rust的编译时间比其他语言要慢。它在编译时符合整个包或板块的要求。因此，编译时间可能会更长。
• 与Python等其他语言相比，需要更多的时间来学习它。你至少应该知道一种语言才能有效地使用它。这使得Rust不适合第一次学习编程的人。
• Rust没有提供很多对猴子修补的支持。
• 它可以创建较大的二进制文件。

使用Python的优缺点

现在我们已经研究了Rust，让我们仔细看看使用Python的优点和缺点。

优点

许多开发者喜欢Python，这很容易理解。一些主要的好处包括：

• Python是最容易学习的语言之一，因为它的语法简单。因此，与Rust或PHP等复杂语言相比，它的学习曲线较小，是业余开发者的理想选择。
• Python是一种多功能的语言，用于多个使用案例，如数据网络开发、数据科学、机器学习、脚本、原型设计、测试自动化等。
• Python广泛的标准库允许你用较少的代码开发从简单的数值计算到复杂的数据分析项目。
• 动态类型化节省了声明变量类型的时间。
• 互联网上有大量的资源可以用来学习Python，如教程、文档、开发者指南等。
• 大量支持Python开发的工具，如针对Python的IDE，代码审查工具等。Python还有一个叫做GitPython的工具，可以与git仓库互动。 学习Git工作流程对网络开发非常有价值。
• 允许开发具有跨平台支持的软件。
• 由于Python是一种解释型语言，这使得调试过程更加容易。
• 庞大的社区支持帮助你快速获得问题的支持并更快地解决它们。
• Python可以与.NET和PHP等语言一起使用，并且很容易与数据库等其他组件集成。等等？你认为PHP已经死了吗？不，它没有，至少根据使用情况的统计。实际上，PHP开发人员的工资很高。

缺点

直到最近，Python还不是Web开发的一个好选择。Python的目标是一个不同的领域。虽然Python在各方面都做了很多改进，但仍有一些缺点。

• Python不适合要求高速度的应用程序，因为Python是一种比其他语言慢的语言，因为它的逐行执行和动态类型化。
• 由于其灵活的数据类型等特点，Python消耗了大量的内存。因此不适合内存密集型的应用。
• 动态类型也会导致运行时的错误，而这些错误在编译时不会被发现。
• 它不适合于移动应用，因为它的速度慢，内存占用大。
• 使用Python的数据库访问会变得很困难，因为它不像许多其他语言那样被开发。

Rust与Python全面比较

接下来，我们将从各个方面对Rust和Python进行比较，如就业机会、功能、可扩展性、可扩展性和性能。

易用性/学习

关于使用和学习的便利性，Python领先于Rust语言。如前所述，Python已经成为全球使用的顶级编程语言之一，因为它易于学习。

如果有人第一次学习编程，他们应该选择Python而不是Rust。Rust的语法结构比Python更复杂。因此，它需要先前的编码知识来掌握它。

Pythons的开发经验更简单，而且有许多可用的模块、库和框架，这使得它在许多领域更容易使用。由于这个原因，与其他编程语言相比，Python被广泛地用于各种领域。

研究人员发现它很容易使用。即使没有任何编程背景，他们也能轻松掌握其概念。而且，他们可以用较少的代码行编写Python程序，而Rust则需要较多的代码行。因此，在易用性和学习方面，Python是赢家。

就业机会

Rust vs Python：就业机会 . (Image source: SEEK)

在全球许多行业的技术堆栈中，Python是一个不可或缺的工具。对于熟练的Python程序员来说，有很多就业机会。由于其广泛的使用案例，Python程序员可以在许多领域工作。

例如，Python开发人员可以作为数据分析、机器学习和数据科学的研究助理，或者作为Django等框架的全栈开发人员。虽然JavaScript是专门为网络开发而建立的，但即使在这个领域，Python也正在成为Nodejs的竞争者。

与Python相比，Rust是一种新的语言。但是，在过去的几年里，Rust的使用率在稳步上升。而且，Rust开发者的数量远远低于行业内Python开发者的数量。因此，现在各行各业对Rust程序员的需求比较大。

事实上，Rust网络开发人员是收入最高的专业人士之一。因此，当你考虑就业机会时，Python程序员比Rust开发人员有更多的机会，但Rust有可能在未来几年内增加它。

错误处理

Rust和Python有不同的错误处理机制。Pythons的错误处理在编译时没有提供太多的改进空间。当遇到错误时，Python在运行时抛出一个异常，但它没有提供任何关于如何修复的建议。

相比之下，Rust在编译时发现错误时会返回一个值，并且不会停止。它还为其提供了可能的修复方法。因此，在Rust程序中处理错误要比在Python中容易。另外，在编译时而不是运行时指出错误有助于建立高质量的Rust程序。

可扩展性

由于Python在可扩展性方面有大量的库、模块、框架和工具，所以它仍然领先于Rust。正因为如此，你可以用Python写一个简单的脚本来实现日常活动的自动化，也可以在不写很多代码的情况下建立一个复杂的网络应用。由于Python的高可扩展性，它被用于各行各业的许多事情。

与Python相比，Rust的生态系统仍在成长。但在过去的几年里，它已经看到了快速的增长。Rust社区的crates注册表不断增加新的crates。然而，目前的板条箱数量并不像Python那样可扩展。

特点

如果考虑到每种语言的特点，Rust比Python有更多直观和明显的特点。正如前面所讨论的，Rust比Python在内存和线程方面更安全。在没有垃圾收集和运行时间的情况下，Rust程序比Python更有效率。

零成本的抽象性帮助程序员用Rust编写复杂的应用程序。Rust中有几个有用的工具，可以使部署过程更容易。

另一方面，Python比Rust有更少的明显特征。Python值得注意的语言特征包括动态类型、简单的语法和解释性的通用语言。跨平台支持在两种语言中都很常见。

因此，就特性而言，我们可以得出结论，Rust的特性比Python多。

垃圾收集

Rust在运行时没有垃圾收集，但Python有。因此，Rust在运行时不检查是否有任何未使用的内存，这可能会减慢程序的执行。另一方面，Python在运行时检查未使用的内存，这是Python程序比Rust慢的原因之一。

内存管理

Python和Rust以两种不同的方式管理内存。Python使用垃圾收集器进行内存管理，它总是在代码中搜索未使用的变量并释放其内存。相反，Rust使用所有权模型进行内存管理，在编译时检查是否有违反所有权规则的情况。

另外，Rust使用堆栈和堆来存储数值。堆栈存储标量值，而堆则用于存储非标量值。Rust的内存管理方法比Python更具创新性，因为它在运行时比通常的垃圾回收器更有效地管理内存。

性能

当你考虑两种语言的性能方面时，Rust显然是赢家。Rust是为构建高性能的应用程序而设计的。正如Rust所宣称的那样，由于其固有的特点，如没有解释器和高效的内存管理，Rust是 “快得惊人”。

另一方面，缓慢是Python的缺点之一，使其不适合性能密集型的应用程序。Python的低性能包括它的解释器和通过运行时的垃圾收集进行的低效内存管理。

受欢迎程度

如果从流行程度上比较，Python是专业人士和学习编程的人中最受欢迎的编程语言。Pythons的持续受欢迎程度已经通过业界领先的编程使用调查显示出来。例如，2020年Stack Overflow开发者调查显示，Python是全球第三大最受欢迎的语言，而Rust甚至没有接近它。

有趣的是，在最新的2022年Stack Overflow开发者调查中，Python也能够保持其受欢迎的地位。然而，2022年的调查结果显示，Rust是它保持了数年的最受欢迎的编程语言。

可扩展性

Python的特点，如缓慢的性能、低效的内存管理和解释语言，限制了它为更大的用户群扩展一个Python应用程序的能力。但Pythons的可扩展性限制可以通过底层基础设施的水平和垂直扩展等技术来克服。

许多科技公司都在使用Python，其用户群不断扩大。因此，Python可以通过适当地使用基础设施的扩展使其具有可扩展性。另一方面，Rust被设计成高性能的。因此，你可以用Rust构建可扩展的网络服务，而无需太多的基础设施扩展和成本。

安全性

Rust与Python的安全比较. (Image source: TechRepublic)

Rust的设计也是为了实现比Python更多的安全性。安全Rust指南描述了它如何专注于成为一种内存安全语言。所有的内存问题都是在编译时检测出来的，以防止对变量的未经允许的访问。

此外，Rust团队一直在努力修复Rust生态系统的安全漏洞。你可以通过他们的Rust安全公告邮件列表看到所有的安全补丁。

相反，Python的内存安全和线程安全没有达到Rust的水平。开发人员需要管理内存并消除内存泄漏。

速度

速度与程序的内存和性能效率直接相关。由于Rust的内存和性能效率更高，所以Rust程序的执行速度要高于Python程序。

支持（社区和文档）

与Rust不同，Python有一个庞大而多样的社区和文档。Pythons社区是一个庞大而活跃的社区，在这里你可以为Python的发展做出贡献，并轻松找到任何问题的答案。它有一个庞大的知识库，你可以从中了解关于Python的一切。

另一方面，Rust有一个相对较小的社区。然而，Rust社区正在迅速扩大，而且它的文档写得很好，很全面。你可以从A到Z学习Rust。

Rust 与 Python 的比较参考表

下表给你提供了Rust与Python之间的正面比较的总结。