意法半导体正在推出一项计划，为 我们的多款传感器提供Rust 驱动程序，为希望在嵌入式系统开发中采用这一编程语言的开发者开辟了一条新的路径。 当然，我们将继续发布并维护基于C的生态系统。同时，我们也意识到Rust编程语言日益普及，以及它在众多项目中带来的优势；而要在另一门编程语言中构建一个稳健、与平台无关的替代方案，需要投入大量的时间与资源。正因如此，我们开始以逐步迁移的方式移植驱动程序，并宣布已入驻crates.io，同时展示诸如Embassy STM32等项目：它为我们的MCU提供Rust硬件抽象层。

理由一：安全性

Rust编程语言的标识

Rust广受关注的一个原因，是相较于包括C和C++在内的其他语言，它在代码安全性方面具备先天优势。从本质上说，这意味着Rust编译器会禁止某些可能危及内存安全的操作。所谓内存安全，是指Rust编译器会阻止任何内存访问：如果该内存未被明确分配，或已经被释放。 这与C和C++形成了明显对比，后者赋予开发者更大的内存管理自由度。但这也意味着不当代码可能导致缓冲区溢出、内存泄漏，“释放后重用”或悬空指针等问题。所有这些都可能导致数据损坏，甚至带来安全漏洞。

Rust之所以更安全，是因为它采用了资源获取即初始化 (RAII) 机制：该技术能在对象创建时自动且立即分配资源，并在对象删除时释放资源。编译器会将这些资源分配给某个所有者，并可根据需要转移所有权或允许另一个所有者借用该资源。因此，Rust能够自行处理资源管理，不需要依赖垃圾回收器来管理内存分配；相比之下，C++同样采用了RAII机制，但仍需要开发者自行管理内存。实际上，没有垃圾回收器可以降低开销，但也意味着Rust代码的约束更严格、容错空间更小。

本文无法全面展开Rust与C和C++的所有差异（我们甚至不会涉及类型安全），但上述要点说明了一个关键原因：开发者为何正转向Rust，以及为何意法半导体已经尝试为其传感器驱动提供替代方案。Rust的学习门槛较高。为了保证代码安全，Rust设置了许多安全约束，因此要写出既安全又能顺利编译通过的代码并不容易。但这也意味着，一旦代码编译通过，开发者就能获得极大的功能安全与信息安全保障。 对于刚接触Rust的开发者而言，意法半导体提供的这类开源驱动程序有助于其参考我们的实现方案，借鉴我们的经验。

理由二：实用性、可移植性与性能（某种程度上）

LSM6DSV320X是我们提供Rust驱动程序的传感器之一

开发者在嵌入式项目中采用Rust的另一个原因，是它对接口与总线操作的处理方式。与传统上采用基于指针的总线抽象的C不同，Rust使用“Traits”，将接口定义为类型，并在此基础上提供更灵活的抽象。 借助embedded-HAL等生态系统标准，I2C、SPI等总线接口可以在不同平台上以一致的方式实现，从而帮助开发者积累相关专业经验。实际上，我们的代码已采用与原有C驱动程序对齐的API，以降低上手门槛；同时，我们也统一了命名方式，帮助用户更顺畅地过渡到我们的Rust替代方案。

我们经常遇到的一种误解是：Rust天生就比C或C++速度“更快”。事实要复杂得多。根据应用的不同，Rust可能比C更慢、与C相当，或比C更快。不过，多数情况下，Rust会促使团队重写应用代码，而这自然会带来重构、舍弃遗留代码，或建立新的优化流程。 Rust没有垃圾回收器，或者其现代编译器的增强功能固然有帮助；但嵌入式系统开发者不应抱有“它会自动带来明显运行时性能提升”的预期而贸然投入。但Rust确实能带来更高的代码安全性，并且通常更具灵活性，这也是我们为C语言传感器驱动程序提供Rust替代方案的原因。

理由三：Rust社区

NUCLEO-F401RE

该项目在GitHub资源库中的讨论显示出活跃的社区氛围，而这也是许多开发者关注的重要因素之一。不仅是Meta、Google或Microsoft等行业主要参与者公开承诺采用这一新编程语言。许多较小的团队也在投资这种新语言，因为掌握并熟练使用需要时间，而落后可能导致显著的技术债务，从而让竞争对手受益。 我们了解，目前的采用仍处于早期阶段。这正是我们现在提供Rust传感器驱动程序的原因。意法半导体希望支持那些想在这一转型中率先迈出一步的开发者，而这场转型似乎正逐步影响嵌入式系统开发的未来走向。

入门的一个便捷方式是通过rustup安装Rust。随后在构建项目时，可在Crates中获取相关的软件包。我们的GitHub页面也会引导用户完成下载与集成流程。 我们在Cargo中提供示例，帮助团队更快获得结果。虽然驱动程序本身可让工程师不受MCU限制，不过，我们提供的示例面向STM32微控制器编写，主要使用NUCLEO-F401RE开发板。当前Rust驱动程序聚焦于I2C和SPI接口，因为它们是目前最常用的接口类型。同时，包含I3C在内的更多支持正在推进中；随着重要更新发布，我们也会同步更新本篇博客文章。

了解Rust版意法半导体传感器驱动程序