Cursus Rust programmeren voor gevorderden

Les 1 • Ownership Regels en Move Semantiek

Behandelt de single-owner invariant, move versus copy types en de drop-volgorde. Legt de basis voor geheugenveiligheid waar de hele cursus op steunt.

Les 2 • Interior Mutability Patronen

Legt Cell, RefCell en hun runtime borrow-checking uit voor gevallen waarin compile-tijdregels te restrictief zijn. Overbrugt ownership-beginselen met geavanceerde gedeelde-statuspatronen.

Les 3 • Slices, Referenties en String-types

Onderscheidt str-, String- en slice-types en hun referentiesemantiek. Versterkt borrowing-concepten door praktische manipulatie van strings en arrays.

Les 4 • Borrowing- en Referentieregels

Leert gedeelde en exclusieve referenties, aliasing-regels en feedback van de borrow-checker. Bereidt studenten direct voor op lifetime-annotaties in latere secties.

Les 1 • Geassocieerde Types en Type Families

Onderscheidt geassocieerde types van generieke parameters en laat zien wanneer elk geschikt is. Bereidt studenten voor om iterator- en operator-traits correct te lezen en te schrijven.

Les 2 • Generieke Types en Monomorfisatie

Behandelt generieke structs, enums en functies, samen met de kosten-afwegingen van monomorfisatie. Biedt de woordenschat die nodig is om trait bounds en specialisatie te begrijpen.

Les 3 • Trait-Objecten en Dynamische Dispatch

Legt dyn Trait, vtables, object-veiligheidsregels en prestatie-implicaties uit. Rust studenten toe om bewust te kiezen tussen statische en dynamische dispatch.

Les 4 • Trait Bounds en Where-clausules

Leert inline bounds, where-clausules en higher-ranked trait bounds voor flexibele API's. Maakt direct de geavanceerde trait-patronen mogelijk die in volgende secties worden behandeld.

Les 1 • Panic, Unwinding en Herstel

Onderscheidt herstelbare fouten van panics, legt unwinding versus abort uit en behandelt catch_unwind. Completeert het foutafhandelingsplaatje met strategieën voor randgevallen.

Les 2 • Foutbibliotheken en Ergonomie

Ondervraagt thiserror voor het afleiden van fouttypes en anyhow voor applicatieniveau-fouten. Leert wanneer elke aanpak te gebruiken op basis van bibliotheek- versus applicatiecontext.

Les 3 • De Vraagteken-Operator

Legt uit hoe ? desuikert, From-conversies en early-return-semantiek in detail. Stelt studenten in staat beknopte propagatiecode te schrijven over meerdere fouttypes heen.

Les 4 • Result- en Option-Combinators

Behandelt map, and_then, unwrap_or en gerelateerde combinators voor ergonomische foutafhandeling. Stelt idiomatische patronen vast voordat de vraagteken-operator wordt geïntroduceerd.

Les 1 • Iterator-Trait en Luie Evaluatie

Implementeert de Iterator-trait vanaf nul en legt luie adapter-ketting uit. Demonstreert hoe zero-cost abstracties tussenliggende allocaties elimineren.

Les 2 • Closure-Capture en Fn-Traits

Legt Fn, FnMut, FnOnce, capture-by-reference versus move, en closure-grootte uit. Biedt de trait-kennis die nodig is om closures over API-grenzen heen door te geven.

Les 3 • Aangepaste Iterators en Adapters

Bouwt stateful aangepaste iterators en adapter-structs die bestaande iterators wrappen. Versterkt ownership- en lifetime-vaardigheden terwijl het iterator-ecosysteem wordt uitgebreid.

Les 4 • Veelvoorkomende Iterator-Adapters

Behandelt map, filter, flat_map, zip, enumerate en take diepgaand met echte voorbeelden. Bouwt vloeiendheid met de adapter-woordenschat die in idiomatische Rust-code wordt gebruikt.

Les 1 • Combineren van Slimme Pointers

Verbindt interior mutability uit Hoofdstuk 1 met scenario's met meerdere eigenaren.

Les 2 • Implementeren van Aangepaste Slimme Pointers

Bouwt een aangepaste slimme pointer door Deref, DerefMut en Drop te implementeren. Verdiept het begrip van hoe standaardbibliotheek-pointers onder de motorkap werken.

Les 3 • Geheugenlayouts en Allocators

Onderzoekt struct-layout, padding, alignment en de globale allocator-interface. Rust studenten toe om geheugengebruik te optimaliseren en aangepaste allocators te integreren.

Les 4 • Referentietelling met Rc en Arc

Vergelijkt Rc voor single-threaded en Arc voor multi-threaded gedeeld eigenaarschap. Bereidt studenten voor op concurrent programmeren door threadveiligheidsbeperkingen te introduceren.

Les 1 • Atomaire Operaties en Lock-Free Patronen

Legt atomaire types, geheugenordening en compare-and-swap uit voor lock-free algoritmen. Bereidt studenten voor om te redeneren over hardwaregeheugenmodellen in prestatiekritische code.

Les 2 • Parallelle Iterators en Data-Parallelisme

Introduceert data-parallelisme via parallelle iterator-patronen en work-stealing-schedulers. Verbindt iterator-vaardigheden uit Hoofdstuk 4 met multi-core prestatieoptimalisatie.

Les 3 • Berichtgeving via Kanalen

Implementeert producent-consument-patronen met mpsc-kanalen en legt terugdruk uit. Biedt een veilig alternatief voor gedeelde staat voor communicatie tussen threads.

Les 4 • Synchronisatie-Primitieven voor Gedeelde Staat

Behandelt Mutex, RwLock, Condvar en Barrier voor het coördineren van thread-toegang tot gedeelde gegevens. Bouwt voort op Arc uit Hoofdstuk 5 om veilige gelijktijdige datastructuren te implementeren.

Les 1 • Async- en Await-Syntax

Behandelt async fn, async blocks, .await en hoe ze samen grotere pijplijnen vormen. Bouwt praktische vloeiendheid voordat executor- en runtime-details worden geïntroduceerd.

Les 2 • Async I/O en Netwerken

Implementeert async TCP-cliënten en -servers met niet-blokkerende I/O en async streams. Past executor-kennis toe op echte netwerkprogrammeerscenario's.

Les 3 • Async-Patronen en Valkuilen

Adresseert veelvoorkomende async-fouten: blokkeren in async-context, annuleringsveiligheid en Send-bounds. Rust studenten uit om async-code in productie te debuggen en te optimaliseren.

Les 4 • Futures en de Future-Trait

Legt de Future-trait, Poll, Waker en de state-machine-transformatie van async-functies uit. Biedt de conceptuele basis voor alle async-patronen die hierop volgen.

Les 1 • Het Unsafe-Sleutelwoord en Superkrachten

Definieert de vijf unsafe-bewerkingen, het unsafe-contract en het principe van een minimaal unsafe-oppervlak. Vestigt het mentale model voor alle volgende unsafe-onderwerpen.

Les 2 • Implementeren van Unsafe-Abstracties

Bouwt veilige abstracties over unsafe-code, inclusief een minimale Vec-achtige buffer. Demonstreert hoe invarianten worden ingekapseld zodat bellers nooit unsafe nodig hebben.

Les 3 • Rust Blootstellen aan C en Unsafe Controleren

Exporteert Rust-functies voor C-gebruik en introduceert tools voor het controleren van unsafe-code. Completeert het FFI-plaatje en brengt een veiligheidsreview-discipline bij.

Les 4 • Ruwe Pointers en Pointer-Arithmetic

Behandelt het maken van *const T en *mut T, het dereferencen en de regels voor pointer-aritmetica. Bereidt studenten voor op handmatig geheugenbeheer en FFI-pointerafhandeling.