فلش‌کارت‌های آموزشی اصول طراحی زبان‌های برنامه‌نویسی امن و مطمئن (با تمرکز بر Rust)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره اصول طراحی زبان‌های برنامه‌نویسی امن و مطمئن (با تمرکز بر Rust)

موضوع کلی: مهندسی نرم‌افزار و برنامه‌نویسی

موضوع میانی: طراحی و پیاده‌سازی زبان‌های برنامه‌نویسی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر اصول طراحی زبان‌های برنامه‌نویسی
• 2. اهمیت امنیت و اطمینان در زبان‌های برنامه‌نویسی
• 3. نگاهی به چالش‌های رایج در زبان‌های برنامه‌نویسی
• 4. مدیریت حافظه در زبان‌های برنامه‌نویسی: رویکردهای سنتی
• 5. مشکلات ناشی از مدیریت دستی حافظه
• 6. پیشگیری از خطاهای حافظه در زمان اجرا
• 7. مفهوم مالکیت (Ownership) در Rust
• 8. قوانین مالکیت: انتقال، قرض و استقراض
• 9. قرض گرفتن (Borrowing) و مراجع (References)
• 10. مراجع تغییرپذیر (Mutable References)
• 11. محدودیت‌های مراجع تغییرپذیر
• 12. مفهوم زمان حیات (Lifetimes)
• 13. تعیین زمان حیات به صورت صریح (Explicit Lifetimes)
• 14. زمان حیات‌های ضمنی (Implicit Lifetimes)
• 15. مشکلات ایجاد شده توسط زمان حیات‌ها
• 16. تجزیه و تحلیل زمان حیات در کامپایلر
• 17. ساختارهای داده‌ای امن در Rust
• 18. تاپل‌ها و ساختارها (Structs)
• 19. شمارش‌ها (Enums) و تطابق الگو (Pattern Matching)
• 20. مدیریت خطا در Rust: `Result` و `Option`
• 21. مقایسه `Result` و `Option` با مکانیزم‌های خطا در زبان‌های دیگر
• 22. استفاده از `?` برای انتشار خطا
• 23. برنامه‌نویسی تابعی (Functional Programming) در Rust
• 24. توابع لامبدا (Lambda Functions) و Closureها
• 25. استفاده از Iteratorها برای پردازش داده‌ها
• 26. متدها (Methods) و پیاده‌سازی (Implementations)
• 27. مقدمه‌ای بر Traitها در Rust
• 28. تعریف Traitها
• 29. پیاده‌سازی Traitها برای انواع داده‌ای
• 30. Traitهای عمومی (Generic Traits)
• 31. استفاده از Traitهای عمومی
• 32. مفهوم Trait Objectها
• 33. مدیریت Trait Objectها
• 34. برنامه‌نویسی همزمان (Concurrency) در Rust
• 35. خطرات برنامه‌نویسی همزمان سنتی
• 36. مدیریت حافظه در برنامه‌نویسی همزمان
• 37. اشتراک‌گذاری داده‌های قابل تغییر (Mutable Data)
• 38. استفاده از `Arc` و `Mutex`
• 39. مقدمه‌ای بر `Send` و `Sync` Traitها
• 40. برنامه‌نویسی ناهمزمان (Asynchronous Programming) در Rust
• 41. آشنایی با `async`/`await`
• 42. مفهوم Futureها
• 43. اجرای Futureها با Runtimeهای ناهمزمان
• 44. امنیت در برنامه‌نویسی ناهمزمان
• 45. تست‌نویسی در Rust
• 46. انواع تست‌ها: Unit Tests, Integration Tests
• 47. استفاده از `#[test]`
• 48. تست‌های مبتنی بر مثال (Doc Tests)
• 49. مقدمه‌ای بر Macroها در Rust
• 50. Macroهای نمایشی (Declarative Macros)
• 51. Macroهای رویه‌ای (Procedural Macros)
• 52. کاربرد Macroها در کاهش کد تکراری
• 53. امنیت و Macroها
• 54. سیستم ماژول در Rust
• 55. تعریف ماژول‌ها
• 56. مفاهیم `pub` و `private`
• 57. نحوه استفاده از ماژول‌ها
• 58. مدیریت وابستگی‌ها با Cargo
• 59. پیکربندی `Cargo.toml`
• 60. مدیریت نسخه‌بندی وابستگی‌ها
• 61. انتشار کتابخانه‌ها در crates.io
• 62. مقدمه‌ای بر FFI (Foreign Function Interface)
• 63. فراخوانی توابع C از Rust
• 64. فراخوانی توابع Rust از C
• 65. مدیریت داده‌ها بین Rust و C
• 66. چالش‌های امنیتی در FFI
• 67. مقدمه‌ای برunsafe Rust
• 68. مواردی که نیاز به `unsafe` دارند
• 69. نوشتن کد `unsafe` به صورت مسئولانه
• 70. تحدید دامنه `unsafe`
• 71. بررسی الگوهای طراحی امن در Rust
• 72. الگوهای طراحی برای مدیریت حالت (State Management)
• 73. الگوهای طراحی برای مدیریت خطا
• 74. الگوهای طراحی برای برنامه‌نویسی همزمان
• 75. مقایسه Rust با زبان‌های دیگر در زمینه امنیت
• 76. Rust و پیشگیری از حملات رایج
• 77. Rust و استانداردهای امنیتی
• 78. آینده زبان Rust و امنیت نرم‌افزار
• 79. نقش Rust در توسعه سیستم‌های قابل اعتماد
• 80. درس‌های آموخته شده از طراحی Rust
• 81. جمع‌بندی اصول طراحی زبان‌های برنامه‌نویسی امن
• 82. اصول طراحی برای جلوگیری از خطاهای منطقی
• 83. روش‌های اعتبارسنجی ورودی در زمان کامپایل
• 84. استفاده از Type System برای تضمین صحت
• 85. مفهوم Immutability و کاربردهای آن
• 86. طراحی APIهای امن و قابل استفاده
• 87. اهمیت مستندسازی دقیق و واضح
• 88. توسعه ابزارهای کمکی برای توسعه‌دهندگان
• 89. بررسی موارد استفاده موفق از Rust در صنعت
• 90. نقش Rust در پروژه‌های متن‌باز امن
• 91. تاثیر Rust بر امنیت زیرساخت‌های دیجیتال
• 92. چالش‌های پذیرش Rust در پروژه‌های موجود
• 93. آموزش و توسعه جامعه Rust
• 94. اهمیت بازخورد و بهبود مستمر در طراحی زبان
• 95. درس‌های عملی از پیاده‌سازی Rust
• 96. راهنمایی برای توسعه‌دهندگان تازه‌کار Rust
• 97. منابع پیشرفته برای یادگیری Rust
• 98. بررسی عمیق‌تر Traitها و Genericها
• 99. مباحث پیشرفته در برنامه‌نویسی همزمان و ناهمزمان
• 100. بهینه‌سازی عملکرد در Rust