Trtyr's Blog

2.1 抽象的三重轮回：用 · 组 · 抽#

主讲人反复引用 SICP（Structure and Interpretation of Computer Programs）——他特别指出 SICP “根本不是在教你编程语言，是在教你编程思想，整本书所有的章节都在教你如何抽象”。同时提及了伯克利将原版 SICP 用 Python 重写的”软化”版本——“要不然觉得原来的 SICP 太硬核了。”

SICP 原版四章的递进结构本身就是一座抽象的金字塔：第一章用 procedure（函数）来抽象，第二章用数据来抽象，第三章用对象来抽象，第四章叫 Metalinguistic Abstraction——在语言层面上的抽象，“整个换一个语言。” 主讲人认为 SICP 特别牛的地方在于：“它的每一章节都是一个 big step，都是 non-trivial 的 big step。”

从 SICP 中提炼出的「三重轮回」：

这三个阶段形成一个闭环（loop）：你用 primitive 来组合 → 组合后的产物经抽象又变成新的 primitive → 进一步组合……如此轮回循环，“这三个怼到一起，它就会形成你对程序的不断贴近真实的复杂度，你的程序会慢慢健全健壮去贴近复杂度。” 主讲人特意把三个英文词凝练为三个汉字「用 · 组 · 抽」——“用”是因为 primitive 像原子一样好用；“组”是组合；“抽”是抽象。

一个语言只要把这三种能力 management 得好，就会是一个不错的语言。在 Rust 的「三界四洲」中：

• 人界（ownership/borrowing）主要解决 primitive 问题——给你安全好用的原子操作，让你”好组”
• 权贵层（trait/struct/generic）主要解决 combination 和 abstraction——“STRUCT 啊 trait 啊 generic 啊，他其实玩的就是 combination”
• 神界（macros）几乎纯粹在玩 abstraction——在语言层面做抽象
• 冥界（unsafe）玩的是最底层的 primitive——“你要把它呈现出来的更好”
• 未来之门（Future）玩的是更深的东西——state machine 的 combination

SICP 第四章 “Metalinguistic Abstraction”——主讲人认为 Rust 的宏正是在干这件事：让你可以自定义语法。“一旦你能自定义语法了，那你就拥有整个世界了。“

2.2 编程语言的精神谱系：Rust 在填补一道缺口#

这是视频最有深度的部分。主讲人展示了两张关键图片（他称之为”编程语言的精神”）来论证 Rust 的独特地位。

第一张图：从人到机器的光谱

关键洞察：从逻辑层面到机器层面，程序越来越”不纯”，越来越需要管理资源（尤其是资源的释放）。

• 最上层（Lisp/Haskell）：你写的代码跟数学表达式几乎一样，没有 mutation，没有存储概念，最贴近人类思维
• 中间层（Python/Java/JavaScript）：加入了 mutation（对象状态的修改）和存储概念，但有 GC 做保底，你不用管释放
• C++ 层：开始需要你手动管理资源释放（RAII）
• C/Assembly 层：纯手动挡，所有状态都得你来管。主讲人在这里有一个极为犀利的论断：“C 基本上相当于汇编。C 语言比汇编增加的唯一的东西就是函数调用那一点点 overhead——就是所谓的 calling convention。其他地方基本上是一比一的映射。” C 的抽象是极少的，但这不是优点——“C 的语法确实简单，但问题是，它做的跟真实的复杂度的接口也简单，所以你才容易写错代码。就是因为它言语少，它的抽象能力低，所以它表达不了很多真实世界的复杂度。”

往下的终点是图灵机状态机——“你其实来回来去都在操作一个状态，操作一个内存，你要来负责管理它的所有状态。“主讲人用「手动挡 / 自动挡」的比喻来总结这一整条梯度的核心差异：越往上越自动挡，越往下越手动挡。

这中间有一个本质的分界线：assembly（汇编）。“在汇编代码以下全是机器的东西，在汇编代码以上全是人能接受的东西——只不过人的接受程度从非常高层的更偏向逻辑，慢慢往下走。” 而在最顶层（Lisp/Haskell），“它非常纯粹，它没有那些噪音，写出来的代码跟你人在数学上写出来的公式，或者你脑子里想的东西非常贴近。” 主讲人还抛出一个令人意外的论断：“Python 其实已经挺接近 Lisp 了。”

另外，这片光谱也可以从 Church vs Turing 的双塔视角来理解——主讲人在之前的视频「计算本质」中讲过这个”双塔传说”：Church 的 λ 演算在光谱顶端，靠近人类思维；Turing 的图灵机在光谱底端，靠近机器。

Rust 在做什么？ 主讲人认为，从人类逻辑到机器之间这片 gap 里，“基本上只有 C++ 这一个人在去扛这块地方”——Java 应该归到 Python/GC 那一类。Rust 的野心就是把整条光谱从上到下都覆盖：它从 ML/OCaml/Lisp 继承了函数式的抽象能力（代数数据类型、模式匹配、类型推断），又从 C++ 继承了系统编程的控制力（RAII、智能指针、move 语义、内存模型），还要吃下多线程、异步这些横向维度。“rust 就尝试着去往天上走，他想把整个上面这一块全吃掉——他的野心是很大的。”

还有一个重要的补充：语言从高到低的两个关键跃迁点，其他小特性都不重要——第一个是 mutation（状态修改）的加入，第二个是资源释放的加入。“在上面连对象的概念都没有，就像我们数学一样——你写的那些数学公式其实都是表达式，算来算去的，根本就没有存储。” 在纯函数式语言中，没有 mutation，没有存储概念，这是最纯粹、最”美好”的。Python/JS 开始有存储和 mutation，但有 GC 做保底。到 C++ 层面，你必须手动管理释放。“资源的申请和释放——释放尤其重要，释放尤其麻烦。”

主讲人的原话：“别的语言没干的事情，他在填补一个空白。别的语言忽略的但是有很重要的一件事情。如果有别的语言能干这个事情，我可能也会喜欢别的语言。但是目前来说没有，我也没办法。这就是为什么我个人对 Rust 有独特钟爱的感觉。“

2.3 从 constant 到 mutation：程序的「不安指数」#

第二张图（来自 Charles 的 “Order Matters” talk，主讲人在「扫地僧 C++」系列里用两集专门介绍）展示了一个从舒服到崩溃的 object 操作谱系：

这张图的终点写着 “very nervous”——为什么程序老出 bug？就是因为 mutation。主讲人补充说，Charles 这张图没有把资源释放（manually deallocation）加进去，“如果加到最后的话，它会导致三个 fault 让你很崩溃——这叫 nervous meter。”

主讲人强调：原地修改跟整体替换其实不是一回事，但大多数语言没有区分它们。Niko Matsakis（Rust 语言设计团队成员）最近在 Baby Steps 博客上写了一系列文章，提出引入一个 Overwrite trait 来精确区分这两者——“他还想引入一个新的 trait 来区分这两件事情。” 主讲人自己也说”这个地方还挺有意思的，我还在思考。”

“你别看 Rust 语言看着复杂，它在真正解决这些核心问题。它解决的点都是要点——他在真正找这些要点。“

2.4 Rust 的血统：官方 Influences 清单#

主讲人翻阅了 Rust Reference 的 Influences 页面 ——这是官方文档对 Rust 语言血统的权威说明：

几个值得注意的细节：

1. 类型推断不是从 C++ 的 auto 来的，而是从 OCaml/ML 系函数式语言来的。同样地，不加分号等于返回这个设计也来自函数式语言的 “everything is an expression”。

2. Rust 的创始人本身就是 OCaml 爱好者——他最初的想法只是把 OCaml 变得更「实战化」一点。“编程语言里面有两派，一大派是学院派，一大派是实战派。函数式思想往往是学院派的，因为它好证明——非常完美的证明你这个程序没 bug。实战派的那些就 mutation 这些东西很难证明。” Rust 从学院派的 OCaml 出发，不断往实战派靠拢，最终把两个世界的精华融合在了一起。

3. Rust 每借鉴一个特性都把它极致泛化——“Rust 每借鉴一个特性以后，他都在想这个特性我能用在哪里，尽可能用的越多越好，everywhere。” 比如 C# 的 attribute，在 Rust 中不仅可以标记 struct/field/function/函数参数，还能标记任意 statement，“就非常的灵活，非常极其灵活。” 而且 attribute 的背后就是宏——“只要带 # 的都是宏。” 比如 #[cfg(test)]、#[derive(Debug)]、crate-level 的 #![...]，“多了去了，它几个东西充分的组合起来能量是多强大。” attribute 的深层意义在于：不影响你程序逻辑的前提下，给你程序的这些元素（语法树上的元素）添加一些额外的信息，然后这些信息可以用来指导你的程序变得更加玩法多样。

4. Rust 跟 Go 是差不多同步发展的，同时起步的。 这是一个容易被忽略的历史事实。

5. OCaml 的 let 语法是主讲人特别推崇的设计：在 OCaml 里，定义变量和定义函数用的是同一个语法—— let add x y = x + y 定义函数，let sum = add 3 4 得到数据 7，但 let sum = add 3 得到的是一个部分应用的函数。“它模糊了数据跟函数或者跟代码的界限——我靠，这个完全就是极致的函数式的精髓啊！” 主讲人认为 Rust 在这方面不如 OCaml，因为 Rust 区分了 fn 和 |x| 两个不同的语法来表示函数和闭包。

6. 主讲人反复强调：“Rust 作者本身就是个多元爱好者。” 从 Influences 清单就能看出来——“小孩子才做选择，我全都要。” 而 Rust 的独特之处在于**“他从神界借了很多东西，把他带到人间——让你们感受一下这个人间的强大。“**

2.5 Unsafe Rust 的两种用途#

主讲人把 unsafe 的使用场景归纳为两类，简洁有力：

1. 对接 C 语言 / 靠近机器：比如 union 在 safe Rust 中基本不用（用的是 enum），union 纯粹是为了跟 C 的接口。“union 他把 union 的一些操作认为是 unsafe——那就是因为 union 这个东西，你在正常的 safe 中根本就不会用它，你用的都是 enum。” Rust 对 C 比较友好——可以根据 C 头文件自动生成 FFI 接口。

2. 开后门：Safe Rust 为了保证「中土大唐」的安全——“不受外族入侵的世界”——有些操作无法在 safe 中实现，需要通过 unsafe 开后门来补充。

“所以如果我们在看 unsafe 的材料中，能分清楚哪些是为了开后门、哪些纯粹是为了对接 C 语言，你就能看得更清楚。”

主讲人还补充了一个看完 Rustonomicon 之后的感受：“C 实在是太裸了。原来在 C 语言之上还可以玩出这么多东西——即使是 unsafe 的情况下。“

2.6 主讲人的翻译哲学#

主讲人自己翻译了 The Rustonomicon（Rust 死灵书），并在视频中分享了他的翻译理念——这部分内容虽然偏离 Rust 技术本身，但对技术内容创作者极有启发。他对比了已有的中文翻译（rustme 点），指出了传统翻译方式的根本问题：

传统翻译的三大问题：

1. 失真：硬翻成中文后读起来”很怪”——“有些意思你硬翻成中文的话，它读起来很怪”
2. 关键词丧失：英文 keywords 的那种精准感被磨平——“那种英文 keywords 的感觉消失了”
3. 缺乏辅助材料：这是和文学作品翻译最本质的区别——“文学作品它本身的内容是自洽的，不需要辅助材料就能看懂，所以你直翻就行了。但是在技术材料里面它是非常深的，互相关联的，需要有些难的东西，你是没有办法直翻的——或者直翻的话就非常难懂。”

他的方案（“意译”而非”直译”）：

• 口水话（70-80%）：直译成中文没问题，“相当于某种意义上的压缩”——既不损失原本精确的含义，又提高了阅读效率
• 关键话（20-30%）：尽量保留英文原词，并加入自己的理解和补充材料——“甚至一些关键地方要加充分的补充材料”
• 双括号 【】 标注自己的注解和基础知识补充
• “我哪怕损失，我都要往人身上贴。” 不追求原汁原味，追求的是”人”能理解
• 不追求文字的优雅和语法正确——“大脑能力足够强，零零散散的看到一些字，你都能推出它的意思。那个不是关键，关键是信息量和阶梯感和信息密度。” 他甚至直言：“我的思维发散得很厉害，有时候突然讲到 A 突然想到 B 突然讲到 C。我写出来的文字呢，我不追求文字的优雅性以及语法上的正确性。”
• 文档里引了 Rust Reference 的哪些章节，他直接就把那些章节的内容也加进来——“我会加非常多的附加材料”，文字感受不了的地方还会加图示

他把这种方法类比为大学老师讲课：数学是极其客观的东西，但如果只给你符号，你看不懂——“它必须经过一定软化，必须要加入老师对这个东西的理解。” 他还举了杨振宁给清华大一学生讲物理的视频为例：“那种大师风范，绝对是教材上体现不出来的东西。” 他进而指出了一个更根本的洞见：“技术讲到一定程度以后，你会发现它里面有些哲学思考，包括主观的东西在里面——它不是一个纯粹客观的东西。“

2.7 语言的全貌：冥界、平行宇宙与未来世界的进阶地图#

视频的后半段，主讲人画出了学完”中土大唐”（Safe Rust）之后要进入的三块大内容——这是他规划的教学路线图：

冥界（Unsafe Rust）：核心参考是 The Rustonomicon，“教你怎么写 unsafe，这个问题要考虑多少因素。” 对应的最佳学习路径是：先把 Comprehensive Rust 的 unsafe 部分快速过一遍，然后需要深入时打开 Rustonomicon。

平行宇宙（多线程/并发）：核心参考是 Mara Bos 的《Rust Atomics and Locks》，主讲人也做了批注——“把口水话全都干掉，不要口水话，直直奔主题，直接去标注一些重点。” 如果再往下追，就会触及 cache coherence（缓存一致性） 和 memory consistency（内存一致性） 这两个底层问题——但主讲人强调”你要先会用，先在上层会用它，你才能知道它在干啥，才有追求底下的好奇心。”

未来世界（Async）：核心参考是 Jon Gjengset 的《Rust for Rustaceans》——“周神（Jon Gjengset）他就是 Tokio 的主要贡献者，在 async 这块是比较权威的。” 但主讲人也承认 async 还有很多未解决的问题——“Pin 呀什么那些东西还没有再解决。”

主讲人总结：“这三部分展开了，这整个语言就算完事了。编程无止境嘛，学无学可以一直学下去——里面有很多技巧可以一直往下走下去。”

此外，他还计划做一个 short introduction——以最快的速度把 Rust 全部语言特性过一遍，配合 live coding。推荐的学习资源补充：

• cos.rs / Rust By Practice (practice.rs)：通过有挑战性的练习实战
• Too Many Linked Lists：“以写链表的一个实战去教你把整个语言的所有特性全串起来——而且这个链表又非常有用，你在做一个活的同时，这个活本身有用，而且你学到的东西整个又联系起来”
• Rust Cookbook：看一些代码样例
• rustlings：官方小型练习
• 对于官方文档，主讲人直言”太长了，看官方文档就不如 cos.rs 了”

书籍#

• 《Structure and Interpretation of Computer Programs (SICP)》 — Harold Abelson, Gerald Jay Sussman — MIT OCW · 在线阅读 — 视频的核心理论框架来源，尤其第四章 “Metalinguistic Abstraction”
• 《The Rustonomicon》（Rust 死灵书） — Rust 官方 — 官方在线阅读 · GitHub · 中文翻译 — unsafe Rust 的核心参考资料
• 《Comprehensive Rust》 — Google Android 团队 — 官方站点 · GitHub — 主讲人正在讲授的课程
• 《Rust Atomics and Locks》 — Mara Bos — 官网 · GitHub · O’Reilly — 并发/并行世界的进阶读物
• 《Rust for Rustaceans》 — Jon Gjengset — 官网 · No Starch Press — Async/高级 Rust 的权威参考，Tokio 主要贡献者

演讲/PPT#

• “Order Matters” talk — Charles — 主讲人在「扫地僧 C++」系列中介绍，展示了从 constant object 到 mutated object 的「不安指数」谱系图（注：未找到公开链接）
• CCCI 2021 某演讲 — 展示了一张从人类逻辑到机器的编程语言光谱图（注：未找到公开链接）

博客#

• Niko Matsakis — Baby Steps: Overwrite Trait 系列 — smallcultfollowing.com/babysteps — 提出 Overwrite trait 来区分”整体替换”和”原地修改”

论文#

• “Region-Based Memory Management” — Mads Tofte, Jean-Pierre Talpin — IC 1997 — Rust 生命周期系统的学术源头
• “A Retrospective on Region-Based Memory Management” — Mads Tofte et al. — HoSC 2004 — 对 region-based 方案的回顾

工具/练习#

• rustlings — GitHub · 官网 — Rust 官方小型练习题集
• Rust By Practice (practice.rs) — 中文站 · GitHub — 有挑战性的 Rust 练习题
• Learn Rust With Entirely Too Many Linked Lists — 在线阅读 · GitHub — 通过写链表实战 Rust
• Rust Cookbook — 在线阅读 · GitHub — Rust 生态常用任务的示例集

编程语言#

视频中作为对比和溯源涉及的语言：OCaml, SML, Haskell, Scheme/Lisp, C, C++, C#, Ruby, Swift, Erlang, Python, Java, Go

核心观点#

1. “编程计算机科学就在抽象。” 从 ownership（“ownership 只是对那些不安全的操作做了一个抽象——其实它也是抽象啊”）到 SICP 的全书结构（用函数抽象、用数据抽象、用语言抽象），抽象是唯一贯穿的主线。“整个编程计算机科学就在抽象，它抽象出来以后呢，让你不那么容易写错程序了——最多编译不过，但是它不会让你写出一个内存有漏洞的程序。”

2. 固有复杂度不是语言的错。 “你不能因为固有复杂度而否定一门语言——你看着语法复杂，那是固有复杂度。并不是说你写的语法少了，你这个语言就是牛逼的。很多 case 你覆盖不到。” 这段话不仅适用于 Rust，更是一个评价编程语言的元标准。

3. Rust 在填补一块别的语言忽略的重要空白。 从人的逻辑到机器之间有一道巨大的 gap，“基本上只有 C++ 这一个人在去扛这块地方”——Rust 的出现从根本上改变了局面。它从天上（函数式语言）借了很多东西带到人间，让普通人也能感受到那些抽象的力量。“如果有别的语言能干这个事情，我可能也会喜欢别的语言。但是目前来说没有。”

4. “大家都是打篮球的，有的人是乔丹，有的人只是一个无名小卒。State machine 的历史地位是超级高的——一直上升到图灵层面的。” 主讲人用篮球做比喻：在编程概念里，state machine 就是乔丹级别的存在。Future 的困难不是 Rust 语法的问题，而是 state machine 本质上的复杂度——编译器如何生成完美的 state machine，state machine 之间如何组合——这些都是根上的问题。“如果这个问题一旦解决的话，它其实在解决一个非常根上的问题。”

5. 多语言爱好者视角。 主讲人自认是「多语言爱好者」——“国外的编程社区里面也有很多人是多元的。” Rust 作者本身就是这样的人——“小孩子才做选择，我全都要。” 从 Influences 清单里你可以看到 Rust 吃了多少家的百家饭。

6. “在最上层的语言中，你基本上构造不出来太多不合理的程序。在下面呢，你太容易构造出来太多不合理的程序了。” 这个洞见解释了为什么我们需要更安全的语言——不是语法糖的问题，而是语言设计的底层约束决定了你能写出多么离谱的 bug。

值得记住的比喻#

• 「三界四洲」「南天门」「地狱之门」——用《黑神话：悟空》的神话世界观理解 Rust 分层。叹号 ! 是天门，unsafe 是地狱之门
• 「用 · 组 · 抽」——把 SICP 的三重抽象循环凝练成三个汉字，“用”来自”原子”的谐音和本义
• 「双塔传说」（Church vs Turing）——从之前的视频「计算本质」延续的比喻：Church（λ 演算）在光谱顶端靠近人类思维，Turing（图灵机）在底端靠近机器
• 「手动挡 / 自动挡」——从函数式（自动挡）到 C（手动挡），“越往下越手动挡，越往上越自动挡”
• 「very nervous」——来自 Charles 的图，mutation 让人紧张。如果加上手动资源释放就是 “nervous meter” 爆表
• 「大家已经习惯了不安全」——C 程序员根本不会意识到自己写的是 unsafe 代码，“在 C 里面根本就没有感觉到这个东西”
• 「全都要」——Rust 作者的创作心态：小孩子才做选择，我全都要

学习和进阶路线#

主讲人将 Rust 的完整学习路径规划为：Comprehensive Rust 全覆盖 → 实战练习（cos.rs / practice.rs / Too Many Linked Lists / rustlings）→ 冥界（The Rustonomicon）→ 并行（Rust Atomics and Locks，进一步追到 cache coherence & memory consistency）→ 未来（Rust for Rustaceans），之后计划做一个 short introduction 配合 live coding 快速串讲。