دوره Rust and FFI: Interoperating with C, C++, and Other Languages همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره Rust and FFI: Interoperating with C, C++, and Other Languages

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: راست (Rust)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر Rust و FFI
• 2. چرا از Rust برای تعامل با زبان‌های دیگر استفاده کنیم؟
• 3. نصب و راه‌اندازی محیط توسعه Rust
• 4. مبانی Cargo: مدیریت پروژه‌ها و وابستگی‌ها
• 5. متغیرها، تغییرپذیری و سایه‌زنی (Shadowing) در Rust
• 6. انواع داده‌های اسکالر: اعداد صحیح، ممیز شناور، بولین و کاراکتر
• 7. انواع داده‌های ترکیبی: Tuple و Array
• 8. مقدمه‌ای بر مالکیت (Ownership) در Rust
• 9. قرض‌گرفتن (Borrowing) و ارجاع‌ها (References)
• 10. لایف‌تایم‌ها (Lifetimes): تضمین اعتبار ارجاع‌ها
• 11. برش‌ها (Slices): نماهایی از داده‌های مجموعه‌ای
• 12. ساختارها (Structs): تعریف انواع داده سفارشی
• 13. شمارش‌ها (Enums) و تطبیق الگو (Pattern Matching)
• 14. کنترل جریان: if, else, loop, while, for
• 15. مدیریت خطا با Result و Option
• 16. رشته‌ها در Rust: String و &str
• 17. مجموعه‌ها: Vector, HashMap, String
• 18. ژنریک‌ها (Generics): کد قابل استفاده مجدد
• 19. تریت‌ها (Traits): تعریف رفتارهای مشترک
• 20. کلوژرها (Closures) و ایتریتورها (Iterators)
• 21. اشاره‌گرهای هوشمند: Box, Rc, RefCell
• 22. مقدمه‌ای بر کد ناامن (Unsafe Rust) و کاربردهای آن
• 23. مبانی FFI: Foreign Function Interface چیست؟
• 24. فراخوانی توابع C از Rust: بلوک `extern "C"`
• 25. معرفی crate `libc` برای انواع داده C
• 26. نگاشت انواع داده اولیه Rust به C
• 27. کار با اشاره‌گرهای خام: `*const T` و `*mut T`
• 28. رشته‌های C: کار با `*const c_char`
• 29. تبدیل امن بین رشته‌های Rust و C با `CString` و `CStr`
• 30. ارسال رشته‌ها از Rust به C
• 31. دریافت رشته‌ها از C در Rust
• 32. تعریف ساختارهای سازگار با C: `#[repr(C)]`
• 33. تراز و پدینگ حافظه در ساختارهای FFI
• 34. ارسال ساختارها به توابع C (بر اساس مقدار و ارجاع)
• 35. شمارش‌های سازگار با C: `#[repr(u*)]`
• 36. کار با آرایه‌ها و بافرهای با اندازه ثابت در مرز FFI
• 37. ارسال برش‌های Rust به C به عنوان اشاره‌گر و طول
• 38. کار با اشاره‌گرهای تابع C در Rust
• 39. مدیریت حافظه در FFI: فراخوانی `malloc` و `free`
• 40. الگوهای مدیریت حافظه: چه کسی مالک است؟
• 41. مدیریت خطا در مرز FFI: کدهای بازگشتی و `errno`
• 42. اشاره‌گرهای مات (Opaque Pointers) برای پنهان‌سازی جزئیات پیاده‌سازی
• 43. کار با توابع متغیر (Variadic Functions) در C
• 44. استفاده از `build.rs` برای کامپایل کد C
• 45. معرفی `bindgen` برای تولید خودکار 바인딩‌های Rust
• 46. استفاده پایه‌ای از `bindgen`
• 47. پیکربندی `bindgen` برای انواع داده پیچیده
• 48. مقدمه‌ای بر نوشتن کتابخانه‌های Rust برای زبان‌های دیگر
• 49. پیکربندی Cargo برای ساخت کتابخانه پویا (cdylib)
• 50. صادر کردن توابع Rust با `#[no_mangle]` و `extern "C"`
• 51. طراحی یک API سازگار با C برای کتابخانه Rust
• 52. الگوی شیءگرایی در FFI: ایجاد، استفاده و تخریب اشیاء با اشاره‌گرهای مات
• 53. پیاده‌سازی سازنده‌ها و تخریب‌کننده‌ها برای API
• 54. ارائه توابع Rust که رشته‌ها را به C برمی‌گردانند
• 55. الگوی بافر متعلق به فراخواننده (Caller-Owned Buffer Pattern)
• 56. الگوی حافظه اختصاص‌داده‌شده توسط کتابخانه (Library-Allocated Memory Pattern)
• 57. طراحی مکانیزم مدیریت خطا برای API مبتنی بر C
• 58. جلوگیری از Panic در مرز FFI با `catch_unwind`
• 59. پذیرش کال‌بک‌ها (Callbacks) از C در Rust
• 60. ایمنی و لایف‌تایم در کال‌بک‌های FFI
• 61. معرفی `cbindgen` برای تولید خودکار هدرهای C
• 62. مطالعه موردی: ساخت یک کتابخانه Rust و استفاده از آن در C
• 63. فراخوانی کتابخانه Rust از Python با استفاده از `ctypes`
• 64. فراخوانی کتابخانه Rust از Node.js با استفاده از `node-ffi-napi`
• 65. فراخوانی کتابخانه Rust از Ruby با استفاده از `Fiddle`
• 66. فراخوانی کتابخانه Rust از C# با استفاده از P/Invoke
• 67. فراخوانی کتابخانه Rust از Java با استفاده از JNI/JNA
• 68. چالش‌های تعامل با C++: Name Mangling و Exceptions
• 69. روش پایه: ایجاد یک لایه واسط C برای کد C++
• 70. استفاده از `bindgen` برای تعامل با C++
• 71. معرفی crate `cxx` برای تعامل امن با C++
• 72. راه‌اندازی یک پروژه با `cxx`
• 73. تعریف داده‌های مشترک بین Rust و C++ با `cxx`
• 74. فراخوانی متدهای C++ از Rust با `cxx`
• 75. فراخوانی توابع Rust از C++ با `cxx`
• 76. مدیریت اشاره‌گرهای هوشمند C++ (مانند `UniquePtr`) در Rust
• 77. مدیریت امن Exceptionهای C++ در مرز FFI
• 78. موضوعات پیشرفته در FFI: همزمانی و نخ‌ها
• 79. ایمنی نخ در FFI: مفاهیم Send و Sync
• 80. قراردادهای فراخوانی (Calling Conventions): cdecl, stdcall, و غیره
• 81. پیوند استاتیک در مقابل پیوند دینامیک کتابخانه‌ها
• 82. FFI و برنامه‌نویسی ناهمگام (Async/Await)
• 83. بهینه‌سازی عملکرد در مرز FFI
• 84. استفاده از دستورالعمل‌های SIMD در مرز FFI
• 85. اشکال‌زدایی (Debugging) مسائل مربوط به FFI
• 86. تست واحد و یکپارچه‌سازی برای کدهای FFI
• 87. یکپارچه‌سازی پیشرفته سیستم ساخت: Cargo و CMake
• 88. کامپایل متقاطع (Cross-Compilation) کتابخانه‌های FFI
• 89. بسته‌بندی و توزیع کتابخانه‌های Rust برای زبان‌های دیگر
• 90. مطالعه موردی پیشرفته: بازنویسی یک بخش حساس به عملکرد از یک برنامه C++ با Rust
• 91. بررسی ابزارهای اکوسیستم FFI در Rust
• 92. ایمنی در FFI: بهترین شیوه‌ها و الگوها
• 93. خلاصه دوره و نگاهی به آینده FFI در Rust
• 94. **FFI پایه‌ای: فراخوانی توابع C از Rust و برعکس**
• 95. **تبدیل داده بین Rust و C: مدیریت حافظه و انواع داده ناسازگار**
• 96. **ایجاد کتابخانه‌های C سازگار با Rust: Export کردن توابع و ساختارهای داده**
• 97. **تعامل با C++: استفاده از `bindgen` و مدیریت پیچیدگی‌های API**
• 98. **رسیدگی به خطاها در FFI: استراتژی‌های انتقال و مدیریت خطاهای بین زبانی**
• 99. **تست و دیباگ FFI: روش‌های اطمینان از صحت و پایداری تعامل**
• 100. **بهینه‌سازی عملکرد FFI: کاهش سربار و بهبود سرعت تعامل بین زبان‌ها**