Swift é um Rust mais conveniente

Rust

• Rust é uma linguagem muito querida, rápida e com uma comunidade excelente
• Rust resolve problemas de gerenciamento de memória ao introduzir o conceito de ownership
• Fornece utilitários como Rc, Arc e Cow para suportar contagem de referências e "clone-on-write"
• Quando é necessário trabalhar em um nível mais baixo, é possível usar o sistema unsafe para acessar ponteiros raw de C
• Rust tem várias características de linguagens funcionais, como enumerações marcadas, expressões de match, funções de primeira classe e um sistema de tipos poderoso
• Usa um compilador baseado em LLVM e pode compilar para código nativo e WASM

Swift

• Também venho usando Swift há alguns anos e, ao aprender Rust, percebi semelhanças com Swift
• Swift também tem características de linguagens funcionais, como enumerações marcadas, expressões de match e funções de primeira classe
• Swift usa tipos por valor por padrão e tem semântica de "copy-on-write"
• Quando é necessário mais desempenho, é possível optar pelo sistema de ownership para "mover" valores
• Quando é necessário trabalhar em um nível mais baixo, também é possível usar o sistema unsafe para acessar ponteiros raw de C
• Swift também usa um compilador baseado em LLVM e pode compilar para código nativo e WASM

Déjà vu?

• Swift e Rust têm conjuntos de funcionalidades muito parecidos
• A grande diferença está na perspectiva
• A diferença fica clara ao considerar o modelo de memória padrão

Rust é top-down, Swift é bottom-up

• Rust começa como uma linguagem de sistemas de baixo nível e fornece ferramentas para subir ao alto nível
• Swift começa como uma linguagem de alto nível e fornece ferramentas para descer ao baixo nível
• O modelo de gerenciamento de memória é o exemplo mais claro disso
• Swift usa tipos por valor por padrão e tem semântica de "copy-on-write"
• Rust facilita o uso de valores "moved" e "borrowed", mas usar valores Cow exige trabalho adicional
• Swift facilita o uso de valores com "copy-on-write", mas em troca exige trabalho extra ao usar borrowing e move
• Rust é mais rápido por padrão, enquanto Swift é mais simples e fácil por padrão

Swift esconde as ideias de Rust em uma sintaxe parecida com C

• A sintaxe de Swift esconde conceitos de linguagens funcionais em uma sintaxe parecida com C, o que facilita a adoção pelos desenvolvedores
• Comparação entre a instrução match de Rust e a instrução switch de Swift
• A instrução switch de Swift é, na prática, igual a uma expressão match, mas com outro nome e outra sintaxe
• Swift permite adicionar métodos diretamente a enum

Tipos opcionais

• Rust não tem null, mas tem None
• Swift tem nil, mas na prática é o mesmo que None
• Swift usa T? em vez de Option, e o compilador obriga a verificar se não é nil
• Em Swift, é fácil trabalhar com tipos opcionais

Tratamento de erros

• Rust não tem try-catch, mas usa o tipo Result
• Swift usa do-catch em vez de try-catch, e é preciso usar try antes de chamar a função
• O tratamento de erros de Swift é parecido com o de Rust, mas fica escondido por trás de uma sintaxe mais familiar

O compilador de Rust detecta problemas, e o compilador de Swift resolve alguns deles

• O compilador de Rust detecta muitos problemas comuns em tempo de compilação e sugere soluções
• Exemplo de enumeração autorreferente
• Swift usa a palavra-chave indirect para marcar tipos recursivos, e o compilador cuida do resto

Swift é menos "puro"

• Swift foi projetado para substituir Objective-C e precisava ser capaz de interagir com código existente
• Swift fez muitas escolhas práticas e é uma linguagem maior que Rust
• Swift foi projetado com "divulgação progressiva" em mente, de modo que quanto mais se aprende a linguagem, mais funcionalidades aparecem
• Alguns recursos da linguagem Swift:
  • classes / herança
  • async-await
  • async-sequences
  • actors
  • getters e setters
  • lazy properties
  • property wrappers
  • Result Builders (ex.: HTML / SwiftUI)

O preço da conveniência

• Swift é uma linguagem mais fácil para começar e ganhar produtividade
• A sintaxe é mais familiar e muitas tarefas são tratadas automaticamente
• Swift é uma linguagem de nível mais alto e, com isso, traz os mesmos trade-offs
• Por padrão, programas em Rust são muito mais rápidos do que programas em Swift
• Rust é rápido por padrão e permite ficar lento; Swift é fácil por padrão e permite ficar rápido
• As duas linguagens têm seus próprios usos
  • Rust é mais adequado para programação de sistemas e embarcados
  • Swift é mais adequado para escrever UI e servidores
• Com o tempo, espera-se que a sobreposição entre as duas linguagens aumente ainda mais

Resumo do GN⁺

• Este texto compara e explica as semelhanças e diferenças entre Swift e Rust
• Swift toma emprestadas muitas ideias de Rust e as oferece em uma sintaxe mais familiar
• As duas linguagens têm seus próprios pontos fortes e usos, e espera-se que com o tempo surjam ainda mais áreas de sobreposição
• Ajuda a entender diferenças em vários aspectos, como modelo de gerenciamento de memória, tratamento de erros e tipos opcionais em Swift e Rust
• Linguagens com recursos parecidos incluem Kotlin e TypeScript

[GN⁺]

Comentários no Hacker News

• As pessoas que gostam de Rust logo de cara geralmente gostam porque foi a primeira vez que tiveram contato com linguagens da família ML

  • Rust oferece uma comunidade familiar para hackers Unix

• Rust foi a primeira linguagem a levar gerenciamento automático de memória sem GC ao mainstream

  • Também existem alternativas como Swift, OCaml e Scala

• A era de Smalltalk acabou; agora é a era de ML

  • As linguagens dos anos 2000 derivam de Smalltalk
  • As linguagens novas são da família ML
  • Se você aprender Scala, também conseguirá aprender Rust ou Swift com facilidade

• Ao trabalhar na integração de Rust em apps iOS feitos em Swift, bateu vontade de usar mais Swift

  • Swift pode ser usado de forma multiplataforma, mas mira principalmente as plataformas da Apple
  • Rust tem vários sistemas de pacotes
  • Pacotes Swift muitas vezes dependem de APIs do sistema operacional, então não funcionam em Linux ou WASM
  • Houve o caso de a IBM abandonar Swift no servidor

• Rust introduziu o conceito de ownership para resolver problemas de gerenciamento de memória, mas não foi quem inventou isso

  • Linguagens como Cyclone influenciaram isso

• Rust e Swift têm pontos fortes diferentes

  • Swift tem uma sintaxe mais concisa, mas algumas áreas são reservadas ao compilador
  • Fora do ecossistema Apple, Swift costuma ser a segunda ou terceira linguagem mais importante
  • Se isso não for resolvido, Swift provavelmente continuará sendo principalmente uma linguagem da Apple

• As ferramentas de Swift são mais incômodas que as de Rust

  • Xcode não é suportado em um MacBook Air de 2018 rodando macOS 12
  • O SourceKit-LSP é tratado como uma ferramenta de segunda importância
  • Rust 1.81 e rust-analyzer funcionam bem

• Tentei aprender Rust, mas tive dificuldade porque os exemplos eram complexos demais

  • O código de exemplo no site de Rust é complexo

• Em Swift, dá para adicionar métodos diretamente a enums

  • Em Rust, também dá para fazer a mesma coisa

• Swift usa tipos por valor por padrão e semântica de copy-on-write

  • Isso só se aplica a arrays, dicionários e strings
  • Tipos por valor em Swift são copiados imediatamente

• Sempre que leio textos elogiando Swift, fico curioso sobre a experiência de desenvolvedores que não usam o ecossistema Apple/macOS

  • Nunca conheci um desenvolvedor Swift que não usasse macOS
  • Não importa só a biblioteca padrão, mas também ferramentas, LSP, bibliotecas, tutoriais etc.
  • Acredito que Swift seja uma boa linguagem, mas parece ser boa só no macOS

• Será que sou o único que não gosta da sintaxe com ponto em Zig e Swift?

  • .variant vs Type::Variant
  • Em código longo ou complexo o bastante, é desconfortável quando o nome do tipo não está por perto
  • Isso é ainda mais verdadeiro em editores sem recursos parecidos com IDE