Durante el último año he estado recopilando varios teclados , que incluyen la escritura de firmware para varios esquemas de control.
Inicialmente, los escribí en Rust, pero a pesar de los años de experiencia en desarrollo con él, tuve que luchar. Con el tiempo, hice funcionar mis teclados, pero tomó una cantidad de tiempo obscena y no me dio placer.
Después de repetidas sugerencias de mi amigo Jamie Brandon , más conocedor de Rust y computación , reescribí el firmware a Zig y funcionó muy bien.
Encontré esto asombroso, dado que nunca antes había visto a Zig, y este es un idioma, ni siquiera la versión 1.0, creado por un hipster de la Universidad de Portland , y se describe, de hecho, con una sola página de documentación .
La experiencia fue tan bien que ahora entiendo a Zig (que ha usado una docena de horas) así como a Rust (que he usado al menos mil horas).
Esto, por supuesto, no solo me refleja a mí y a mis intereses, sino que también se aplica a cada uno de estos idiomas. Por lo tanto, tendré que explicar lo que quiero de un lenguaje de programación de sistemas en primer lugar.
Además, para explicar por qué estaba luchando con Rust, tengo que mostrar una gran cantidad de código complejo que definitivamente no me gusta. Mi objetivo aquí no es reprochar a Rust, sino mostrar mi (insuficiente) reputación: esto es para que puedas juzgar por ti mismo si estoy usando Rust de una manera racional o si me he perdido por completo.
Por último, aunque el blog corre el riesgo de caer en el terriblemente aburrido "el lenguaje X es mejor que el lenguaje Y", creo que sería más útil para algunos lectores si comparara explícitamente Rust y Zig en lugar de escribir un artículo completo. Positivo "¡Zig's es genial!". (Después de todo, he ignorado implacablemente los seis meses que Jamie habló sobre Zig porque "es un gran amigo, pero ya conozco a Rust y solo quiero terminar mi teclado, ¿de acuerdo?").
, . PostScript Ruby (, ), JavaScript, . Clojure ( ClojureScript ), .
2017 . - , , , , , -, . , , :
, ; , , .
, , web assembly, ( ) , ..
( ) , ( , , ..).
.
, Rust 1.18.
Rust, , , : WASM , (Rust Electron), Rust- stm32g4, - ( ; !).
, Rust. - , , Rust , , /. : , .
, , Rust .
, Rust, , , 4- dev-kit' / Atreus'a:
" ". ( , , , 10-100 ). Rust "features", Cargo.toml
:
[dependencies]
cortex-m = "0.6"
nrf52840-hal = { version = "0.11", optional = true, default-features = false }
nrf52833-hal = { version = "0.11", optional = true, default-features = false }
arraydeque = { version = "0.4", default-features = false }
heapless = "0.5"
[features]
keytron = ["nrf52833"]
keytron-dk = ["nrf52833"]
splitapple = ["nrf52840"]
splitapple-left = ["splitapple"]
splitapple-right = ["splitapple"]
# specify a default here so that rust-analyzer can build the project; when building use --no-default-features to turn this off
default = ["keytron"]
nrf52840 = ["nrf52840-hal"]
nrf52833 = ["nrf52833-hal"]
, keytron
. nrf52833
( ), nrf52833-hal
( , , Rust). Rust . , , :
#[cfg(feature = "nrf52833")]
pub use nrf52833_hal::pac as hw;
#[cfg(feature = "nrf52840")]
pub use nrf52840_hal::pac as hw;
:
fn read_keys() -> Packet {
let device = unsafe { hw::Peripherals::steal() };
#[cfg(any(feature = "keytron", feature = "keytron-dk"))]
let u = {
let p0 = device.P0.in_.read().bits();
let p1 = device.P1.in_.read().bits();
//invert because keys are active low
gpio::P0::pack(!p0) | gpio::P1::pack(!p1)
};
#[cfg(feature = "splitapple")]
let u = gpio::splitapple::read_keys();
Packet(u)
}
, :
- (
any
#[cfg(any(feature = "keytron", feature = "keytron-dk"))]
).
optional = true
,Cargo.toml
( !).
(
cargo build --release --no-default-features --features "keytron"
)
!
- , , - "" :
fn read_keys(port: #[cfg(feature = "splitapple")]
nrf52840_hal::pac::P1
#[cfg(feature = "keytron")]
nrf52833_hal::pac::P0) -> Packet {}
, RTIC, app
, , , :
#[app(device = nrf52833)]
const APP: () = {
//your code here...
};
? .
Rust .
: , ( ) :
, . , 1.10 (col0) 0.13 ( 1) , , K8 . , Rust :
.
Rust.
, .
, , P0's pin 10, :
P0.pin_cnf[10].write(|w| {
w.input().disconnect();
w.dir().output();
w
});
, :
for (port, pin) in &[(P0, 10), (P1, 7), ...] {
port.pin_cnf[pin].write(|w| {
w.input().disconnect();
w.dir().output();
w
});
}
, - (P0, usize) (P1, usize) - .
, :
type PinIdx = u8;
type Port = u8;
const COL_PINS: [(Port, PinIdx); 7] =
[(1, 10), (1, 13), (1, 15), (0, 2), (0, 29), (1, 0), (0, 17)];
pub fn init_gpio() {
for (port, pin_idx) in &COL_PINS {
match port {
0 => {
device.P0.pin_cnf[*pin_idx as usize].write(|w| {
w.input().disconnect();
w.dir().output();
w
});
}
1 => {
device.P1.pin_cnf[*pin_idx as usize].write(|w| {
w.input().disconnect();
w.dir().output();
w
});
}
_ => {}
}
}
}
, .
, , , ? , , :
pub fn read_keys() -> u64 {
let device = unsafe { crate::hw::Peripherals::steal() };
let mut keys: u64 = 0;
macro_rules! scan_col {
($col_idx: tt; $($row_idx: tt => $key:tt, )* ) => {
let (port, pin_idx) = COL_PINS[$col_idx];
////////////////
//set col high
unsafe {
match port {
0 => {
device.P0.outset.write(|w| w.bits(1 << pin_idx));
}
1 => {
device.P1.outset.write(|w| w.bits(1 << pin_idx));
}
_ => {}
}
}
cortex_m::asm::delay(1000);
//read rows and move into packed keys u64.
//keys are 1-indexed.
let val = device.P0.in_.read().bits();
$(keys |= ((((val >> ROW_PINS[$row_idx]) & 1) as u64) << ($key - 1));)*
////////////////
//set col low
unsafe {
match port {
0 => {
device.P0.outclr.write(|w| w.bits(1 << pin_idx));
}
1 => {
device.P1.outclr.write(|w| w.bits(1 << pin_idx));
}
_ => {}
}
}
};
};
//col_idx; row_idx => key ID
#[cfg(feature = "splitapple-left")]
{
scan_col!(0; 0 => 1 , 1 => 8 , 2 => 15 , 3 => 21 , 4 => 27 , 5 => 33 ,);
scan_col!(1; 0 => 2 , 1 => 9 , 2 => 16 , 3 => 22 , 4 => 28 , 5 => 34 ,);
scan_col!(2; 0 => 3 , 1 => 10 , 2 => 17 , 3 => 23 , 4 => 29 , 5 => 35 ,);
scan_col!(3; 0 => 4 , 1 => 11 , 2 => 18 , 3 => 24 , 4 => 30 , 5 => 36 ,);
scan_col!(4; 0 => 5 , 1 => 12 , 2 => 19 , 3 => 25 , 4 => 31 , 5 => 37 ,);
scan_col!(5; 0 => 6 , 1 => 13 , 2 => 20 , 3 => 26 , 4 => 32 , 5 => 38 ,);
scan_col!(6; 0 => 7 , 1 => 14 ,);
}
#[cfg(feature = "splitapple-right")]
{
scan_col!(0; 0 => 1 , 1 => 8 , 2 => 15 , 3 => 23 , 4 => 30 , 5 => 37 ,);
scan_col!(1; 0 => 2 , 1 => 9 , 2 => 16 , 3 => 24 , 4 => 31 , 5 => 38 ,);
scan_col!(2; 0 => 3 , 1 => 10 , 2 => 17 , 3 => 25 , 4 => 32 , 5 => 39 ,);
scan_col!(3; 0 => 4 , 1 => 11 , 2 => 18 , 3 => 26 , 4 => 33 , 5 => 40 ,);
scan_col!(4; 0 => 5 , 1 => 12 , 2 => 19 , 3 => 27 , 4 => 34 , 5 => 41 ,);
scan_col!(5; 0 => 6 , 1 => 13 , 2 => 20 , 3 => 28 , 4 => 35 , 5 => 42 ,);
scan_col!(6; 0 => 7 , 1 => 14 , 2 => 21 , 3 => 29 , 4 => 36 , 5 => 22 ,);
}
keys
}
!
, scan_col!
, , keys
: u64 .
, , , , . Google " Rust" , :
, , , , Rust , , . C (#define, #ifdef
..), , Rust . ( !). Rust - Rust Analyzer , , , C.
, Rust - , RFC - , , , .
, , ?
, Zig , - , -- - .
Zig,
: , - Zig, .
.
, dk.zig
usingnamespace @import("register-generation/target/nrf52833.zig");
usingnamespace @import("ztron.zig");
pub const led = .{ .port = p0, .pin = 13 };
atreus.zig
usingnamespace @import("register-generation/target/nrf52840.zig");
usingnamespace @import("ztron.zig");
pub const led = .{ .port = p0, .pin = 11 };
.
ztron.zig
@import("root")
("root" - , ; !) :
usingnamespace @import("root");
export fn setup() void {
led.port.pin_cnf[led.pin].modify(.{
.dir = .output,
.input = .disconnect,
});
}
"feature" , Cargo.toml
, . Cargo.toml !
, , : devkit, zig build-obj dk.zig
; Atreus - zig build-obj atreus.zig
.
, Zig , . ( - , , ).
- ? , , ... :
const rows = .{
.{ .port = p1, .pin = 0 },
.{ .port = p1, .pin = 1 },
.{ .port = p1, .pin = 2 },
.{ .port = p1, .pin = 4 },
};
const cols = .{
.{ .port = p0, .pin = 13 },
.{ .port = p1, .pin = 15 },
.{ .port = p0, .pin = 17 },
.{ .port = p0, .pin = 20 },
.{ .port = p0, .pin = 22 },
.{ .port = p0, .pin = 24 },
.{ .port = p0, .pin = 9 },
.{ .port = p0, .pin = 10 },
.{ .port = p0, .pin = 4 },
.{ .port = p0, .pin = 26 },
.{ .port = p0, .pin = 2 },
};
pub fn initKeyboardGPIO() void {
inline for (rows) |x| {
x.port.pin_cnf[x.pin].modify(.{
.dir = .input,
.input = .connect,
.pull = .pulldown,
});
}
inline for (cols) |x| {
x.port.pin_cnf[x.pin].modify(.{
.dir = .output,
.input = .disconnect,
});
}
}
, - , , "" - .
:
const col2row2key = .{
.{ .{ 0, 1 }, .{ 1, 11 }, .{ 2, 21 }, .{ 3, 32 } },
.{ .{ 0, 2 }, .{ 1, 12 }, .{ 2, 22 }, .{ 3, 33 } },
.{ .{ 0, 3 }, .{ 1, 13 }, .{ 2, 23 }, .{ 3, 34 } },
.{ .{ 0, 4 }, .{ 1, 14 }, .{ 2, 24 }, .{ 3, 35 } },
.{ .{ 0, 5 }, .{ 1, 15 }, .{ 2, 25 }, .{ 3, 36 } },
.{ .{ 2, 26 }, .{ 3, 37 } },
.{ .{ 0, 6 }, .{ 1, 16 }, .{ 2, 27 }, .{ 3, 38 } },
.{ .{ 0, 7 }, .{ 1, 17 }, .{ 2, 28 }, .{ 3, 39 } },
.{ .{ 0, 8 }, .{ 1, 18 }, .{ 2, 29 }, .{ 3, 40 } },
.{ .{ 0, 9 }, .{ 1, 19 }, .{ 2, 30 }, .{ 3, 41 } },
.{ .{ 0, 10 }, .{ 1, 20 }, .{ 2, 31 }, .{ 3, 42 } },
};
pub fn readKeys() PackedKeys {
var pk = PackedKeys.new();
inline for (col2row2key) |row2key, col| {
// set col high
cols[col].port.outset.write_raw(1 << cols[col].pin);
delay(1000);
const val = rows[0].port.in.read_raw();
inline for (row2key) |row_idx_and_key| {
const row_pin = rows[row_idx_and_key[0]].pin;
pk.keys[(row_idx_and_key[1] - 1)] = (1 == ((val >> row_pin) & 1));
}
// set col low
cols[col].port.outclr.write_raw(1 << cols[col].pin);
}
return pk;
}
, Ziginline for
, Rust ( , , ), / .
, // const-, . , ( ) :
pub const switch_count = comptime {
var n = 0;
for (col2row2key) |x| n += x.len;
return n;
};
, Rust:
scan_col!(0; 0 => 1 , 1 => 8 , 2 => 15 , 3 => 21 , 4 => 27 , 5 => 33 ,);
( , - , Rust 500 , , ).
Rust'?
Zig Rust, . , , - " " - Rust.
, , Rust - , . , Rust , , , , , .
, , :
fn main() {
let message = "hello world"; // a regular immutable variable definition
}
let message = "hello world"; // doesn't work at toplevel
const message: &str = "hello world"; // you have to write `const` and declare the type yourself.
, , . , :
, , , .
, , " " , .
,
const
,let
, ,let
, consts data- .
- 100 , , , , ..
: , , , , . ( , : , , , , , , , , ..).
, , Rust?
: , ?
Rust , , .
, if
/, , ( ). , , .
, "" , Zig - . , , : comptime
inline for
, , , , , , , - Zig!
Zig?
- , , , , - . , ; =D
, Zig .
- , , : , .
"" : Rust, Emacs , MacBook Air 2013 :
Rust 1.50 70 (, 90 ), target/
450 .
Zig 0.7.1, , 5 , zig-cache/
1.4. !
"" - ; , , . Zig:
, .
, , , - - "".
: ", , while
", .
, , Zig, . //.
Zig, Zig.
, , .
, !
-Zig- WASM, ! (zig build-lib -target wasm32-freestanding -O ReleaseSmall foo.zig
foo.wasm
, !).
, , , Zig . , Zig - , ; , , . .
, . , , Rust, . ; XML Zig- ( continue comptime).
, Zig ; , , , , . . , .
, , , Zig: , .
Utilizo Zig con éxito para mis proyectos de pasatiempos integrables, ayudantes únicos de WASM y los enlaces necesarios a la API de C, o, en la lucha por completar estas tareas, finalmente comenzaré a comprender y apreciar más los problemas de los que me protege Rust. .
De todos modos, ¡estoy muy feliz!
Expresiones de gratitud
¡Gracias a Julia Evans , Pierre Yves Bacc, Laura Lindsey , Jamie Brandon y Boats por su reflexiva discusión sobre Rust / Zig y sus comentarios constructivos sobre este artículo!