Rust ist eine systemnahe Programmiersprache, die vom Mozilla Research Team entwickelt wurde. Sie legt besonderen Wert auf Sicherheit, Geschwindigkeit und Parallelität und gewinnt zunehmend an Bedeutung. Rust kombiniert hohe Performance mit umfassender Sicherheit durch ein starkes Typensystem und fortschrittliches Tooling. Innovative Konzepte wie Ownership, das Vermeiden von Nullzeigern und das Verhindern von Data Races helfen, typische Programmierfehler und Sicherheitslücken zu vermeiden.
Zielpublikum:Dieser Kurs richtet sich an Softwareentwickler, die
- in den Bereichen Embedded Systems, Systemprogrammierung oder C/C++ arbeiten.
- mit Sicherheits‐ und/oder Performance‐kritischen Systemen arbeiten.
- potenzielle Anwendungsfälle für Rust identifiziert haben und die Sprache evaluieren möchten.
Ziele:Die Teilnehmenden erwerben sowohl theoretische Grundlagen als auch praktische Fähigkeiten in folgenden Bereichen:
- Zentrale Aspekte der Sprache
- Grundlagen (Typen, Kontrollfluss, Funktionen)
- Speicherverwaltung (Ownership)
- Objektorientierte Programmierung (Polymorphismus, dynamic Dispatch)
- Funktionelle Programmierung (algebraische Datenstrukturen, Closures, Iterators)
- Fortgeschrittene Techniken (Concurrency, asynchrone Programmierung)
- Für Produktivität unerlässliche Nebenaspekte einer Programmiersprache
- Projektstruktur
- Tooling
- Verwendung von Bibliotheken
- Continuous Integration & Delivery
Inhalt:
Der WBK Rust for Embedded Developers vermittelt die Grundlagen, um mit der Sprache produktiv arbeiten zu können. Der Fokus liegt auf einem umfangreichen Verständnis der Sprache, unabhängig von spezifischen Anwendungsfällen. Auch weiterführende Themen wie Rust spezifische Bibliotheken und Continuous Integration werden behandelt. Die Teilnehmenden implementieren zum Abschluss des Kurses ein produktionsreifes Projekt inklusive Continuous Delivery. Dabei spezialisieren sie sich auf einen selbstgewählten Anwendungsbereich, wie zum Beispiel Embedded Systems.
Der WBK Rust for Embedded Developers besteht aus 6 Unterrichtseinheiten zu je 6 Lektionen. An den ersten zwei Unterrichtstagen lernen die Teilnehmenden die Grundlagen der Sprache Rust kennen (Language Basics). An den folgenden zwei Unterrichtstagen werden die fortgeschrittenen Möglichkeiten vermittelt, welche Rust als moderne Programmiersprache auszeichnen (Advanced Features). An den letzten beiden Unterrichtstagen erhalten die Teilnehmenden eine Einführung in die wichtigsten Entwicklungswerkzeuge (Development Tooling), um abschliessend ein eigenes, produktionsreifes Softwareprojekt umzusetzen (Production-Ready Project).
Block 1 (6 Lektionen)
Inhalt
- Typen
- Kontrollfluss
- Funktionen
- Speicherverwaltung
Lernziele
- Die Teilnehmenden können einfache Rust-Programme mit universellen Programmierkonstrukten schreiben.
- Die Teilnehmenden verstehen das Speicherverwaltungssystem von Rust.
Block 2 (6 Lektionen)
Inhalt
- Algebraische Datentypen
- Methoden
- Projektstruktur
- Fehlerverarbeitung
Lernziele
- Die Teilnehmenden können idiomatische Datenmodelle entwickeln.
- Die Teilnehmenden können idiomatische Fehlerverarbeitung anwenden.
Block 3 (6 Lektionen)
Inhalt
- Lifetimes
- Closures
- Iterators
Lernziele
- Die Teilnehmenden können Polymorphismus anwenden.
- Die Teilnehmenden können APIs mit anonymen Funktionen verwenden.
- Die Teilnehmenden verstehen das Konzept einer Lifetime-Annotation.
Block 4 (6 Lektionen)
Inhalt
- Smart pointers
- Concurrency
- Static & dynamic Dispatch
- asynchrone Programmierung
Lernziele
- Die Teilnehmenden verstehen sichere Concurrency und kennen die wichtigsten Smart-Pointer.
- Die Teilnehmenden können dynamic Dispatch anwenden.
- Die Teilnehmenden verstehen asynchrone Programmierung (async/await).
Block 5 (6 Lektionen)
Inhalt
- Bibliotheken
- Dokumentation
- Tooling
- CI/CD
- Projektanfang
Lernziele
- Die Teilnehmenden können Rust-Bibliotheken finden, evaluieren, verwenden und deren Dokumentation nutzen.
- Die Teilnehmenden sind mit den wichtigsten Entwicklungswerkzeugen vertraut.
- Die Teilnehmenden können eine CI/CD-Pipeline für ein Rust-Projekt aufsetzen.
Block 6 (6 Lektionen)
Inhalt
Lernziele
- Die Teilnehmenden können ein produktionsreifes Rust-Projekt bis zur Auslieferung durchführen.
Zusammen mit jeweils zwei Stunden Selbststudium für Vor- und Nachbearbeitung (6 x 4 Stunden) ergibt sich ein Gesamtaufwand von 60 Stunden (2 ECTS).
