プログラミング

Rust コマンドラインプログラム入門

Last Updated: 28/02/2025
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Rust でコマンドラインプログラムを作成する方法を解説します。コマンドラインプログラムは、ターミナルやシェルで実行するプログラムで、入力を受け取り、出力を行います。Rust では、標準ライブラリやサードパーティ製のライブラリを使って、簡単にコマンドラインツールを作成することができます。

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以下では、Rust でのコマンドラインの処理方法について、標準の入力（stdin）、出力（stdout）、エラー出力（stderr）の取り扱いを中心に説明します。

1. 必要なパッケージを準備する

Rust でコマンドラインプログラムを作成するために、まずは新しいプロジェクトを作成します。

bash
$ cargo new cli_example
$ cd cli_example

次に、Cargo.toml ファイルに clap ライブラリを追加します。clap はコマンドライン引数を解析するための人気のあるライブラリです。

toml
[dependencies]
clap = "3.0"

clap を使うことで、コマンドライン引数を簡単に処理できるようになります。次に、このライブラリを使用して簡単なコマンドラインプログラムを作成します。

2. 標準入力と出力を使う

Rust では、標準入力、標準出力、標準エラー出力を扱うためのツールが豊富に用意されています。まずは、標準入力からユーザーからのデータを受け取り、それを標準出力に表示するプログラムを作成してみましょう。

標準入力の読み込み

rust
use std::io::{self, Write};

fn main() {
    // 標準出力にメッセージを表示
    print!("名前を入力してください: ");
    io::stdout().flush().unwrap(); // 出力を即座に表示

    // 標準入力からデータを読み込む
    let mut name = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut name).unwrap();

    // 読み込んだ名前を標準出力に表示
    println!("こんにちは、{}さん！", name.trim());
}

このプログラムは、ユーザーに名前を入力させ、その名前を使って挨拶を表示します。

標準出力への書き込み

Rust では、標準出力にデータを書き込むには println! マクロや print! マクロを使用します。println! は改行付きで出力を行い、print! は改行なしで出力を行います。

rust
fn main() {
    // 標準出力にデータを書き込む
    println!("これは標準出力に書き込んだメッセージです。");

    // 標準エラー出力にエラーメッセージを表示
    eprintln!("これは標準エラー出力に書き込んだエラーメッセージです。");
}

このプログラムでは、標準出力と標準エラー出力にそれぞれメッセージを表示しています。

3. コマンドライン引数の処理

コマンドライン引数を受け取るには、std::env::args を使います。この関数は、コマンドライン引数をイテレータとして返します。引数を処理する方法を見てみましょう。

rust
use std::env;

fn main() {
    // コマンドライン引数を取得
    let args: Vec<String> = env::args().collect();

    // 引数の数に応じた処理を行う
    if args.len() < 2 {
        eprintln!("引数が足りません");
        std::process::exit(1);
    }

    // 引数を表示
    println!("受け取った引数: {:?}", args);
}

このプログラムは、コマンドライン引数を受け取って、それらをベクタとして取得し、引数の数が足りない場合にはエラーメッセージを表示して終了します。

4. clap を使用したコマンドライン引数の処理

clap を使うと、コマンドライン引数のパースがより簡単に行えます。clap はオプションの設定や引数のバリデーションを簡単に設定でき、より複雑なコマンドラインインターフェース（CLI）を作成する際に非常に便利です。

clap の使用方法を以下に示します。

rust
use clap::{App, Arg};

fn main() {
    // clap を使って引数の設定を行う
    let matches = App::new("My Program")
        .version("1.0")
        .author("Author Name ")
        .about("コマンドライン引数の処理の例")
        .arg(
            Arg::new("name")
                .about("名前を入力します")
                .required(true)
                .index(1),
        )
        .get_matches();

    // 引数を取得して使用する
    let name = matches.value_of("name").unwrap();
    println!("こんにちは、{}さん！", name);
}

この例では、name という引数をコマンドラインで受け取ります。clap を使うことで、引数の説明や必須設定などを簡単に追加できます。

5. エラーハンドリング

コマンドラインプログラムでは、入力エラーやファイル操作のエラーなど、さまざまなエラーハンドリングを行う必要があります。Rust では、Result 型を使ってエラーを扱います。

rust
use std::fs::File;
use std::io::{self, Read};

fn main() -> io::Result<()> {
    let mut file = File::open("example.txt")?;

    let mut contents = String::new();
    file.read_to_string(&mut contents)?;

    println!("ファイルの内容:\n{}", contents);

    Ok(())
}

このプログラムは、指定されたファイルを開き、その内容を読み取って表示します。エラーが発生した場合、? 演算子を使ってエラーを伝播させます。

6. プロセス終了の管理

コマンドラインプログラムが終了する際、std::process::exit を使って終了コードを指定することができます。

rust
use std::process;

fn main() {
    // エラーメッセージを表示して終了コード 1 で終了
    eprintln!("予期しないエラーが発生しました");
    process::exit(1);
}

結論

Rust でコマンドラインプログラムを作成する際、標準ライブラリを使って入力と出力を簡単に操作できます。また、clap ライブラリを使用することで、コマンドライン引数を効率的に処理することができます。Rust の強力な型システムとエラーハンドリング機能を活用すれば、信頼性の高いコマンドラインツールを作成することができます。

Last Updated: 28/02/2025
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