Da experiência de Graydon Hoare em 2006 ao ecossistema atual do Rust: veja como segurança de memória sem coletor de lixo remodelou a programação de sistemas.
Este artigo conta uma história de origem focada: como o experimento pessoal de Graydon Hoare cresceu até virar o Rust, e por que as escolhas de design do Rust foram importantes o suficiente para redefinir expectativas em programação de sistemas.
“Programação de sistemas” fica perto da máquina — e perto do risco do seu produto. Aparece em navegadores, engines de jogos, componentes de sistema operacional, bancos de dados, rede e software embarcado — locais onde normalmente você precisa de:
Historicamente, essa combinação empurrava equipes para C e C++, além de regras extensas, revisões e ferramentas para reduzir bugs relacionados à memória.
A promessa de destaque do Rust é fácil de dizer e difícil de entregar:
Segurança de memória sem coletor de lixo.
O Rust busca prevenir falhas comuns como use-after-free, double-free e muitos tipos de data races — sem depender de um runtime que pausa periodicamente o programa para recolher memória. Em vez disso, o Rust desloca grande parte desse trabalho para o tempo de compilação por meio de propriedade e empréstimos.
Você receberá a história (das ideias iniciais ao envolvimento da Mozilla) e os conceitos chave (propriedade, empréstimos, lifetimes, seguro vs. unsafe) explicados em linguagem simples.
O que você não receberá é um tutorial completo de Rust, um tour exaustivo de sintaxe ou passo a passo de setup de projeto. Pense nisto como o “porquê” por trás do design do Rust, com exemplos suficientes para tornar as ideias concretas.
Nota do autor: a peça completa tem como alvo ~3.000 palavras, deixando espaço para exemplos breves sem se tornar um manual de referência.
Rust não começou como um “próximo C++” desenhado por comitê. Começou como um experimento pessoal de Graydon Hoare em 2006 — trabalho que ele perseguiu independentemente antes de chamar atenção mais ampla. Essa origem importa: muitas decisões iniciais de design parecem tentativas de resolver dores do dia a dia, não de “vencer” teoria de linguagens.
Hoare explorava como escrever software de baixo nível e alto desempenho sem depender de coleta de lixo — ao mesmo tempo evitando as causas mais comuns de crashes e vulnerabilidades em C e C++. A tensão é familiar para programadores de sistemas:
A direção “segurança de memória sem GC” do Rust não era um slogan de marketing no começo. Era um alvo de design: manter características de desempenho adequadas para trabalho de sistemas, mas tornar muitas categorias de bugs de memória difíceis de expressar.
É razoável perguntar por que isso não foi “apenas um compilador melhor” para C/C++. Ferramentas como análise estática, sanitizadores e bibliotecas mais seguras previnem muitos problemas, mas geralmente não conseguem garantir segurança de memória. As linguagens subjacentes permitem padrões que são difíceis — ou impossíveis — de policiar completamente de fora.
A aposta do Rust foi mover regras chave para dentro da linguagem e do sistema de tipos, de modo que segurança se torne um resultado padrão, enquanto ainda permite controle manual em saídas claramente marcadas.
Alguns detalhes sobre os primeiros dias do Rust circulam como anedotas (frequentemente repetidas em palestras e entrevistas). Ao contar essa história de origem, ajuda separar marcos bem documentados — como o início em 2006 e a adoção posterior pela Mozilla Research — de recordações pessoais e recontagens secundárias.
Para fontes primárias, procure documentação e notas de design antigas do Rust, palestras/entrevistas de Graydon Hoare e posts da era Mozilla/Servo que descrevem por que o projeto foi adotado e como seus objetivos foram enquadrados. Uma seção de “leitura adicional” pode apontar leitores para esses originais (veja /blog para links relacionados).
Programação de sistemas frequentemente significa trabalhar perto do hardware. Essa proximidade é o que torna o código rápido e eficiente em recursos. Também é o que torna erros de memória tão punitivos.
Alguns bugs clássicos aparecem repetidas vezes:
Esses erros nem sempre são óbvios. Um programa pode “funcionar” por semanas e só travar com um padrão raro de entrada ou sincronização.
Testes provam que algo funciona para os casos que você tentou. Bugs de memória muitas vezes se escondem nos casos que você não tentou: entradas incomuns, hardware diferente, pequenas mudanças de timing ou uma nova versão do compilador. Eles também podem ser não determinísticos — especialmente em programas multithread — de modo que o bug some no momento em que você adiciona logging ou conecta um depurador.
Quando a memória falha, você não obtém apenas um erro claro. Obtém estado corrompido, crashes imprevisíveis e vulnerabilidades de segurança que atacantes procuram ativamente. Equipes gastam enorme esforço correndo atrás de falhas que são difíceis de reproduzir e ainda mais difíceis de diagnosticar.
Software de baixo nível nem sempre pode “pagar” por segurança com checagens pesadas em tempo de execução ou varredura constante de memória. O objetivo é mais como pegar uma ferramenta numa oficina compartilhada: você pode usá-la livremente, mas as regras precisam ser claras — quem a segura, quem pode compartilhar e quando deve ser devolvida. Linguagens de sistemas tradicionalmente deixavam essas regras para a disciplina humana. A história de origem do Rust começa questionando esse trade-off.
Coleta de lixo (GC) é uma maneira comum de linguagens prevenirem bugs de memória. Em vez de você liberar memória manualmente, o runtime rastreia quais objetos ainda são alcançáveis e automaticamente recupera o resto. Isso elimina categorias inteiras de problemas — use-after-free, double-free e muitos leaks — porque o programa não “esquece” de limpar da mesma forma.
GC não é “ruim”, mas muda o perfil de desempenho de um programa. A maioria dos coletores introduz alguma combinação de:
Para muitas aplicações — backends web, software de negócios, ferramentas — esses custos são aceitáveis ou invisíveis. GCs modernos são excelentes e aumentam muito a produtividade dos desenvolvedores.
Em programação de sistemas, o pior caso frequentemente importa mais. Um motor de navegador precisa de renderização suave; um controlador embarcado pode ter restrições rígidas de tempo; um servidor de baixa latência pode ser ajustado para manter a latência de cauda sob carga. Nesses ambientes, “geralmente rápido” pode ser menos valioso que “consistentemente previsível”.
A grande promessa do Rust foi: mantenha controle parecido com C/C++ sobre memória e layout de dados, mas entregue segurança de memória sem depender de um coletor de lixo. O objetivo é características de desempenho previsíveis — enquanto ainda faz com que código seguro seja o padrão.
Isso não é um argumento de que GC é inferior. É uma aposta de que existe um amplo e importante espaço intermediário: software que precisa de controle de baixo nível e garantias modernas de segurança.
Propriedade (ownership) é a ideia simples e grande do Rust: cada valor tem um único dono responsável por limpá-lo quando não for mais necessário.
Essa única regra substitui muito do trabalho mental “quem libera essa memória?” que programadores C e C++ costumam rastrear na cabeça. Em vez de confiar em disciplina, o Rust torna a limpeza previsível.
Quando você copia algo, você acaba com duas versões independentes. Quando você move algo, você passa o original — depois do move, a variável antiga não pode mais usá-lo.
Rust trata muitos valores alocados no heap (como strings, buffers ou vetores) como movidos por padrão. Copiá-los sem critério pode ser caro e, mais importante, confuso: se duas variáveis acham que “possuem” a mesma alocação, você criou terreno para bugs de memória.
Aqui está a ideia em pseudo-código minúsculo:
buffer = make_buffer()
ownerA = buffer // ownerA owns it
ownerB = ownerA // move ownership to ownerB
use(ownerA) // not allowed: ownerA no longer owns anything
use(ownerB) // ok
// when ownerB ends, buffer is cleaned up automatically
Porque existe sempre exatamente um dono, o Rust sabe exatamente quando um valor deve ser limpo: quando seu dono sai de escopo. Isso significa gerenciamento automático de memória (você não chama free() em todo lado) sem precisar de um coletor de lixo para escanear o programa e recuperar memória não usada.
Essa regra de propriedade bloqueia uma grande classe de problemas clássicos:
O modelo de propriedade do Rust não apenas incentiva hábitos mais seguros — ele torna muitos estados inseguros irrepresentáveis, que é a base sobre a qual as demais características de segurança do Rust são construídas.
Propriedade explica quem “possui” um valor. Empréstimos explicam como outras partes do programa podem usar temporariamente esse valor sem tomá-lo.
Quando você empresta algo em Rust, você obtém uma referência para ele. O dono original permanece responsável por liberar a memória; o tomador só tem permissão para usar por um tempo.
O Rust tem dois tipos de empréstimos:
&T): acesso somente leitura.&mut T): acesso leitura-escrita.A regra central de empréstimo do Rust é simples de dizer e poderosa na prática:
Essa regra previne uma classe comum de bugs: uma parte do programa lendo dados enquanto outra os modifica por baixo do leitor.
Uma referência é segura apenas se nunca durar mais que aquilo a que aponta. O Rust chama essa duração de lifetime — o intervalo de tempo durante o qual a referência é garantida como válida.
Você não precisa de formalismo para usar essa ideia: uma referência não pode sobreviver ao dono do dado.
O Rust aplica essas regras no tempo de compilação por meio do borrow checker. Em vez de esperar que testes encontrem uma referência ruim ou uma mutação arriscada, o Rust recusa compilar código que poderia usar memória incorretamente.
Pense num documento compartilhado:
Concorrência é onde bugs “funcionam na minha máquina” vão se esconder. Quando duas threads rodam ao mesmo tempo, elas podem interagir de maneiras surpreendentes — especialmente quando compartilham dados.
Uma data race acontece quando:
O resultado não é apenas “saída errada”. Data races podem corromper estado, travar programas ou criar vulnerabilidades de segurança. Pior, podem ser intermitentes: um bug some quando você adiciona logging ou roda num depurador.
Rust toma uma postura incomum: em vez de confiar que todo programador lembrará das regras sempre, tenta tornar muitos padrões de concorrência inseguros irrepresentáveis em código seguro.
Em alto nível, as regras de propriedade e empréstimo do Rust não param no código single-thread. Elas também determinam o que você pode compartilhar entre threads. Se o compilador não conseguir provar que o acesso compartilhado é coordenado, ele não deixa o código compilar.
É disso que as pessoas falam quando dizem “concorrência segura” em Rust: você ainda escreve programas concorrentes, mas uma categoria inteira de erros tipo “ops, duas threads escreveram a mesma coisa” é pega antes do programa rodar.
Imagine duas threads incrementando o mesmo contador:
Em Rust, você não pode simplesmente entregar acesso mutável ao mesmo valor para múltiplas threads em código seguro. O compilador força você a tornar sua intenção explícita — tipicamente usando primitivas de concorrência que coordenam acesso (por exemplo, colocando estado compartilhado atrás de um lock ou usando passagem de mensagens).
Rust não proíbe truques de concorrência de baixo nível. Ele os isol a. Se você realmente precisa fazer algo que o compilador não consegue verificar, você pode usar blocos unsafe, que funcionam como rótulos de aviso: “responsabilidade humana necessária aqui.” Essa separação mantém a maior parte da base de código no subconjunto seguro, enquanto ainda permite poder de nível de sistemas quando justificado.
A reputação do Rust por segurança pode soar absoluta, mas é mais preciso dizer que o Rust torna explícito o limite entre programação segura e insegura — e mais fácil de auditar.
A maior parte do código Rust é “safe Rust.” Aqui, o compilador aplica regras que evitam bugs comuns de memória: use-after-free, double free, ponteiros pendentes e data races. Você ainda pode escrever lógica incorreta, mas não pode acidentalmente violar a segurança de memória por features normais da linguagem.
Um ponto chave: safe Rust não é “Rust mais lento.” Muitos programas de alto desempenho são escritos inteiramente em safe Rust porque o compilador pode otimizar agressivamente assim que confia que as regras estão sendo seguidas.
unsafe existe porque programação de sistemas às vezes precisa de capacidades que o compilador não pode provar seguras em geral. Razões típicas incluem:
Usar unsafe não desliga todas as checagens. Ele só permite um pequeno conjunto de operações (como desreferenciar ponteiros crus) que seriam proibidas de outro modo.
O Rust força você a marcar blocos e funções unsafe, tornando o risco visível em revisão de código. Um padrão comum é manter um pequeno “núcleo unsafe” encapsulado numa API segura, de modo que a maior parte do programa permaneça em safe Rust enquanto uma seção bem definida mantém os invariantes necessários.
Trate unsafe como uma ferramenta poderosa:
unsafe pequenos e localizados.\n- Escreva comentários claros declarando as suposições de segurança.\n- Exija revisão extra para mudanças inseguras.\n- Adicione testes, incluindo testes de estresse para casos limite.Feito corretamente, unsafe vira uma interface controlada para as partes da programação de sistemas que ainda exigem precisão manual — sem sacrificar os benefícios de segurança do Rust no resto do projeto.
Rust não se tornou “real” só porque tinha ideias inteligentes no papel — tornou-se real porque a Mozilla ajudou a submeter essas ideias à pressão do mundo real.
A Mozilla Research procurava maneiras de construir componentes críticos de navegador com menos bugs de segurança. Motores de navegador são notoriamente complexos: eles fazem parsing de entrada não confiável, gerenciam enormes quantidades de memória e rodam cargas altamente concorrentes. Essa combinação torna falhas de segurança de memória e condições de corrida comuns e caras.
Apoiar o Rust alinhava-se com esse objetivo: manter a velocidade da programação de sistemas enquanto se reduz classes inteiras de vulnerabilidades. O envolvimento da Mozilla também sinalizou ao mundo que o Rust não era só um experimento pessoal de Graydon Hoare, mas uma linguagem que podia ser testada contra uma das bases de código mais exigentes do planeta.
Servo — o projeto experimental de engine de navegador — virou um local de destaque para testar o Rust em escala. O objetivo não era “dominar” o mercado de navegadores. Servo atuou como um laboratório onde features de linguagem, diagnósticos do compilador e tooling podiam ser avaliados com restrições reais: tempos de build, suporte multiplataforma, experiência do desenvolvedor, ajuste de desempenho e correção sob paralelismo.
Tão importante quanto, o Servo ajudou a moldar o ecossistema em torno da linguagem: bibliotecas, ferramentas de build, convenções e práticas de debug que importam quando você sai de programas de exemplo.
Projetos do mundo real criam ciclos de feedback que design de linguagem não consegue falsificar. Quando engenheiros encontram atrito — mensagens de erro pouco claras, peças de biblioteca ausentes, padrões estranhos — esses pontos de dor surgem rapidamente. Ao longo do tempo, essa pressão constante ajudou o Rust a amadurecer de um conceito promissor para algo em que equipes pudessem confiar para software grande e crítico.
Se quiser explorar a evolução do Rust após essa fase, veja /blog/rust-memory-safety-without-gc.
O Rust ocupa um espaço intermediário: mira o desempenho e o controle que se espera de C e C++, mas tenta remover uma grande classe de bugs que essas linguagens deixam à disciplina, testes e sorte.
Em C e C++, desenvolvedores gerenciam memória diretamente — alocando, liberando e garantindo que ponteiros permaneçam válidos. Essa liberdade é poderosa, mas também facilita criar use-after-free, double-free, buffer overflows e bugs sutis de lifetime. O compilador geralmente confia em você.
O Rust inverte essa relação. Você ainda obtém controle de baixo nível (decisões de stack vs heap, layouts previsíveis, transferências explícitas de propriedade), mas o compilador impõe regras sobre quem possui um valor e por quanto tempo referências podem viver. Em vez de “tenha cuidado com ponteiros”, o Rust diz “prove a segurança ao compilador” — e não compilará código que possa quebrar essas garantias em safe Rust.
Linguagens com coleta de lixo (como Java, Go, C# ou muitas linguagens de script) trocam gerenciamento manual por conveniência: objetos são liberados automaticamente quando não são mais alcançáveis. Isso pode ser um grande ganho de produtividade.
A promessa do Rust — “segurança de memória sem GC” — significa que você não paga por um coletor de lixo em tempo de execução, o que ajuda quando você precisa de controle restrito sobre latência, uso de memória, tempo de inicialização ou ao rodar em ambientes limitados. O trade-off é modelar propriedade explicitamente e deixar o compilador fazê-la valer.
Rust pode parecer mais difícil no começo porque ensina um novo modelo mental: pensar em termos de propriedade, empréstimos e lifetimes, não apenas “passar um ponteiro e torcer para que esteja ok.” Atrito inicial aparece ao modelar estado compartilhado ou grafos de objetos complexos.
Rust brilha para equipes que constroem software sensível à segurança e crítico em desempenho — navegadores, rede, criptografia, embarcados, serviços backend com requisitos rígidos de confiabilidade. Se sua equipe valoriza iteração super-rápida acima de controle de baixo nível, uma linguagem com GC pode continuar sendo a melhor escolha.
Rust não é uma substituição universal; é uma opção forte quando você quer desempenho de classe C/C++ com garantias de segurança em que possa confiar.
O Rust não chamou atenção por ser “um C++ mais agradável.” Mudou a conversa ao insistir que código de baixo nível pode ser rápido, seguro em memória e explícito sobre custos ao mesmo tempo.
Antes do Rust, equipes frequentemente tratavam bugs de memória como um imposto pago pelo desempenho, contando depois com testes, revisão de código e correções pós-incidente para gerenciar o risco. O Rust fez uma aposta diferente: codificar regras comuns (quem possui dados, quem pode mutá-los, quando devem permanecer válidos) na linguagem para que categorias inteiras de bugs sejam rejeitadas em tempo de compilação.
Essa mudança importou porque não pedia aos desenvolvedores que fossem “perfeitos.” Pedia que fossem claros — e então deixava o compilador aplicar essa clareza.
A influência do Rust aparece em um mix de sinais, não em uma única manchete: interesse crescente de empresas que entregam software sensível a desempenho, presença aumentada em cursos universitários e tooling que parece menos “projeto de pesquisa” e mais “ferramenta do dia a dia” (gerenciamento de pacotes, formatação, linting e fluxos de documentação que funcionam fora da caixa).
Nada disso significa que Rust seja sempre a melhor escolha — mas significa que segurança-por-padrão agora é uma expectativa realista, não um luxo.
Rust costuma ser avaliado para:
“Novo padrão” não significa que todo sistema será reescrito em Rust. Significa que a barra mudou: equipes cada vez mais perguntam, Por que aceitar padrões inseguros de memória quando não precisamos? Mesmo quando o Rust não é adotado, seu modelo pressionou o ecossistema a valorizar APIs mais seguras, invariantes mais claras e melhores ferramentas para correção.
Se quiser mais histórias de engenharia como esta, navegue por /blog para posts relacionados.
A história de origem do Rust tem um fio condutor simples: o projeto paralelo de uma pessoa (Graydon Hoare experimentando uma nova linguagem) bateu de frente com um problema persistente de programação de sistemas, e a solução revelou-se ao mesmo tempo rigorosa e prática.
O Rust reformatou um trade-off que muitos desenvolvedores davam como inevitável:
A mudança prática não é apenas “Rust é mais seguro.” É que segurança pode ser uma propriedade padrão da linguagem, em vez de disciplina aplicada por revisão de código e testes.
Se tiver curiosidade, não precisa reescrever tudo para sentir o Rust.
Comece pequeno:
Se quiser um caminho mais suave, escolha um objetivo “fino” — como “ler um arquivo, transformar e escrever saída” — e foque em escrever código claro, não esperto.
Se você está prototipando um componente Rust dentro de um produto maior, pode acelerar as partes ao redor (UI administrativa, dashboards, plano de controle, APIs simples) enquanto mantém a lógica central de sistemas rigorosa. Plataformas como Koder.ai podem acelerar esse tipo de desenvolvimento “de cola” via workflow impulsionado por chat — permitindo gerar front-end React, backend Go e esquema PostgreSQL rapidamente, exportar o código e integrar com seu serviço Rust por fronteiras limpas.
Se quiser um segundo post, o que seria mais útil?
unsafe é usado de forma responsável em projetos reais\n- Um guia de comparação para equipes C/C++ considerando Rust para um único componenteResponda com seu contexto (o que você constrói, qual linguagem usa hoje e o que está otimizando), e eu adaptarei a próxima seção para isso.
Programação de sistemas é trabalho que fica perto do hardware e das superfícies de produto de alto risco — como motores de navegador, bancos de dados, componentes de SO, rede e software embarcado.
Normalmente exige desempenho previsível, controle de baixo nível sobre memória/layout e alta confiabilidade, onde falhas e vulnerabilidades de segurança são especialmente onerosas.
Significa que o Rust busca evitar erros comuns de memória (como use-after-free e double-free) sem depender de um coletor de lixo em tempo de execução.
Em vez de um coletor escanear e recolher memória em tempo de execução, o Rust empurra muitas verificações para o tempo de compilação por meio de regras de propriedade e empréstimo.
Ferramentas como sanitizadores e analisadores estáticos detectam muitos problemas, mas raramente podem garantir segurança de memória quando a linguagem permite padrões inseguros de ponteiros e tempos de vida.
O Rust incorpora regras chave na linguagem e no sistema de tipos para que o compilador rejeite categorias inteiras de bugs por padrão, mantendo ao mesmo tempo saídas explícitas quando necessário.
O GC pode introduzir overhead em tempo de execução e, mais importante em alguns cenários, latência menos previsível (pausas ou trabalho de coleta em momentos inconvenientes).
Em domínios como navegadores, controladores com tempo real aproximado ou serviços de baixa latência, o pior caso importa — então o Rust mira segurança mantendo características de desempenho mais previsíveis.
Propriedade significa que cada valor tem exatamente uma “parte responsável” (o proprietário). Quando o proprietário sai de escopo, o valor é limpo automaticamente.
Isso torna a liberação previsível e evita situações em que dois locais acreditam ambos que devem liberar a mesma alocação.
Um move transfere a propriedade de uma variável para outra; a variável original não pode mais usar o valor.
Isso evita donos duplicados de uma mesma alocação — uma causa comum de double-free e use-after-free em linguagens com gerenciamento manual de memória.
Empréstimo (borrowing) permite que código utilize um valor temporariamente por referências, sem tomar propriedade.
A regra central é: muitos leitores ou um escritor — você pode ter várias referências compartilhadas (&T) ou uma referência mutável (&mut T), mas não ambas simultaneamente. Isso evita grande parte dos bugs de leitura enquanto se modifica o dado.
Um lifetime é “por quanto tempo uma referência é válida.” O Rust exige que referências nunca vivam mais que os dados a que apontam.
O borrow checker aplica isso no tempo de compilação, de modo que código que poderia produzir referências pendentes é rejeitado antes de rodar.
Uma corrida de dados acontece quando múltiplas threads acessam a mesma memória ao mesmo tempo, pelo menos uma escrita ocorre, e não há coordenação.
As regras de propriedade/empréstimo do Rust estendem-se à concorrência, tornando padrões inseguros difíceis ou impossíveis de expressar em código seguro, empurrando você para primitivas de sincronização ou passagem de mensagens explícitas.
A maior parte do código é escrita em Rust seguro (safe Rust), onde o compilador aplica regras que evitam erros de memória.
unsafe é uma saída explicitamente marcada para operações que o compilador não pode provar seguras (como certas chamadas FFI ou primitivas de baixo nível). A prática comum é manter unsafe pequeno e encapsulado atrás de APIs seguras, facilitando auditoria em revisão de código.