Rust - Domina Programación Segura y Eficiente

Contenidos explorados en detalle

Este curso cubre en profundidad el lenguaje de programación Rust, desde sus fundamentos hasta conceptos avanzados. Aprenderás sobre el sistema de ownership que garantiza seguridad de memoria sin recolector de basura, los traits para programación genérica, y el manejo de concurrencia seguro en tiempo de compilación. El curso también explora el sistema de módulos, gestión de errores con Result y Option, y el uso eficiente de iteradores. Se incluyen técnicas avanzadas como macros, unsafe Rust para casos especiales, y cómo interoperar con otros lenguajes. El enfoque práctico te permitirá escribir código eficiente y seguro desde el primer día.

• Dominar los conceptos fundamentales de Rust: ownership, borrowing y lifetimes
• Desarrollar aplicaciones robustas aprovechando el sistema de tipos y el compilador de Rust

Público objetivo de este PDF

Este material está diseñado para desarrolladores con experiencia en otros lenguajes (como C++, Python o Java) que desean aprender Rust para construir sistemas más seguros y eficientes. También es ideal para estudiantes de informática interesados en programación de sistemas, ingenieros que trabajan con software de infraestructura crítica, y profesionales que buscan mejorar la seguridad y rendimiento de sus aplicaciones. No se requieren conocimientos previos de Rust, pero se asume familiaridad con conceptos básicos de programación como variables, funciones y estructuras de control.

Ejemplos prácticos y aplicaciones reales

Rust se utiliza en proyectos críticos como servidores web (actix-web), herramientas de DevOps (ripgrep), sistemas embebidos y blockchain (Solana). En el curso construirás un servidor web concurrente, un analizador de logs de alto rendimiento, y herramientas de procesamiento de datos. Por ejemplo, implementarás un sistema de caché thread-safe usando Arc>, demostrando cómo Rust previene data races en tiempo de compilación. Otro proyecto práctico es crear bindings para bibliotecas C existentes, mostrando la interoperabilidad de Rust.

Sectores de aplicación profesional

• Desarrollo de Sistemas : Rust es ideal para sistemas operativos y drivers. Ejemplo: componentes del kernel Linux ahora pueden escribirse en Rust.
• Seguridad Cibernética : Elimina vulnerabilidades de memoria. Ejemplo: herramientas como rustls reemplazan OpenSSL en aplicaciones críticas.
• Blockchain : Ofrece seguridad y rendimiento. Ejemplo: Solana usa Rust para su protocolo de alto throughput.

Novedad 2025 : La adopción de Rust en desarrollo de kernels y hypervisors está creciendo un 40% anual según estudios recientes.

Guía de términos importantes

• Ownership : Sistema único de Rust que gestiona la memoria mediante reglas verificadas en tiempo de compilación.
• Borrowing : Mecanismo para prestar referencias a datos sin transferir ownership.
• Lifetime : Anotación que especifica cuánto tiempo vive una referencia.
• Trait : Interfaz que define comportamiento compartido entre tipos.
• Macro : Metaprogramación para generar código en tiempo de compilación.
• Cargo : Sistema de compilación y gestión de paquetes de Rust.
• Unsafe : Bloque de código que permite operaciones normalmente prohibidas por el compilador.
• Concurrency : Ejecución paralela segura garantizada por el sistema de tipos.
• FFI : Interfaz de funciones externas para interoperar con otros lenguajes.
• Zero-cost abstractions : Abstracciones que no tienen overhead en tiempo de ejecución.

Respuestas a preguntas frecuentes

¿Por qué aprender Rust en lugar de C++?
Rust ofrece seguridad de memoria garantizada por el compilador sin sacrificar rendimiento, eliminando clases enteras de bugs comunes en C++. Su sistema de ownership previene data races en código concurrente, y su ecosistema moderno (Cargo, crates.io) mejora la productividad. Aunque tiene curva de aprendizaje, muchos proyectos reportan mayor estabilidad y menor mantenimiento a largo plazo.

¿Es Rust adecuado para principiantes?
Rust puede ser desafiante para principiantes absolutos debido a sus conceptos únicos como ownership. Sin embargo, su excelente documentación (como "The Book") y mensajes de error detallados lo hacen accesible. Recomendamos empezar con conceptos básicos antes de abordar temas avanzados, y aprovechar la comunidad activa para resolver dudas.

¿Qué tipo de aplicaciones no deberían usarse en Rust?
Rust no es ideal para prototipado rápido donde la velocidad de desarrollo es prioridad (Python es mejor), o dominios con ecosistemas maduros en otros lenguajes (como ML con Python). Tampoco es necesario para aplicaciones simples donde el rendimiento no es crítico.

¿Cómo se compara Rust con Go?
Go es más simple y mejor para servicios distribuidos simples, mientras Rust ofrece mayor control y rendimiento para sistemas complejos. Go tiene recolector de basura, Rust no. Rust es mejor para aplicaciones donde la seguridad y eficiencia son críticas, Go para desarrollo rápido de microservicios.

¿Qué empresas usan Rust en producción?
Empresas como Microsoft (componentes de Windows), Amazon (Firecracker), Google (partes de Fuchsia), Cloudflare (servicios edge) y Discord (servicios de voz) usan Rust en sistemas críticos. Su adopción crece en áreas que requieren seguridad y rendimiento como infraestructura cloud, navegadores y herramientas DevOps.

Ejercicios aplicados y estudios de caso

El curso incluye proyectos prácticos como construir un sistema de archivos en memoria con persistencia a disco, demostrando manejo seguro de memoria y E/S. Otro proyecto es un servidor HTTP multihilo que usa el modelo actor (actix) para manejar miles de conexiones concurrentes. Para sistemas embebidos, programarás un semáforo inteligente con Raspberry Pi, mostrando control de hardware de bajo nivel. Cada proyecto sigue metodologías profesionales: diseño, implementación con tests, benchmarking y optimización. Estudiarás casos reales como cómo Dropbox migró componentes críticos a Rust para mejorar rendimiento, o cómo npm redujo vulnerabilidades con Rust.