プログラミング

Rustプログラミング入門ガイド

最終更新： 06/03/2025
1 分の読み

Rustは、システムプログラミング言語であり、安全性、並列処理、パフォーマンスを重視しています。CやC++といった低レベルの言語に似ていますが、メモリ管理における安全性を保証するために、所有権システムを採用しており、これによってプログラムが実行される前に多くのバグを防ぐことができます。Rustは特にコンパイラの強力なエラーチェック機能により、初心者にも比較的学びやすいとされています。この記事では、Rustの基本的な概念から始め、プログラムを実際に作成するためのステップを解説します。

1. Rustのインストール

Rustを始めるには、まずコンピュータにRustをインストールする必要があります。公式サイトからインストーラーをダウンロードできますが、最も簡単な方法はrustupを使用することです。

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以下の手順でインストールできます：

  1. 公式サイト（https://www.rust-lang.org/）にアクセスし、最新のインストールガイドを確認します。
  2. ターミナルを開き、以下のコマンドを実行します： 
    bash
    curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
  3. インストールが完了したら、cargoとrustcというコマンドが使えるようになります。これらはRustのビルドツールとコンパイラです。

インストール後、以下のコマンドでRustが正しくインストールされたことを確認できます：

bash
rustc --version
cargo --version

2. Rustの基本的な構文

Rustでは、最初に「Hello, World!」プログラムを作成してみましょう。

プログラム作成の手順：

  1. 新しいRustプロジェクトを作成します： 
    bash
    cargo new hello_world
cd hello_world
  2. src/main.rsというファイルが作成されているので、その中に以下のコードを追加します： 
    rust
    fn main() {
    println!("Hello, World!");
}
  3. このプログラムを実行するには、以下のコマンドを実行します： 
    bash
    cargo run

これで、ターミナルに「Hello, World!」と表示されれば成功です。

3. 変数とデータ型

Rustでは、変数の型を明示的に指定することができ、また、デフォルトで不変（immutable）です。変数を変更可能にするには、mutキーワードを使います。

例：変数の宣言と使用

rust
fn main() {
    let x = 5; // 不変な変数
    let mut y = 10; // 可変な変数

    println!("x = {}, y = {}", x, y);

    y = 20; // yの値を変更
    println!("y = {}", y);
}

このプログラムは、最初にxの値を表示し、その後、yの値を変更して表示します。

4. 所有権システム

Rustの最大の特徴の1つが「所有権システム」です。このシステムにより、メモリの管理が自動的に行われるため、手動でメモリを解放する必要がありません。Rustでは、変数の所有権が移動（ムーブ）またはコピーされることによって、メモリの安全性が確保されます。

所有権の移動（ムーブ）

rust
fn main() {
    let s1 = String::from("Hello");
    let s2 = s1; // 所有権がs1からs2に移動

    // println!("{}", s1); // エラー: s1はすでに無効になっている
    println!("{}", s2); // OK
}

この例では、s1からs2に所有権が移動しているため、s1を使用することはできません。

コピー可能な型

一部の型（例えば整数型）は、コピー可能です。これにより、所有権を移動することなく、値を複製することができます。

rust
fn main() {
    let x = 5;
    let y = x; // コピーされるのでxもyも使用可能

    println!("x = {}, y = {}", x, y);
}

5. 関数と制御フロー

Rustでは、関数を定義するためにfnキーワードを使用します。また、制御フローにはifやmatchなどがあります。

例：関数と条件分岐

rust
fn main() {
    let number = 6;

    if number % 2 == 0 {
        println!("Even");
    } else {
        println!("Odd");
    }
}

このプログラムは、numberが偶数か奇数かを判定して、結果を表示します。

6. 所有権と借用

Rustのもう1つの重要な概念は「借用（borrowing）」です。借用は、他の変数の所有権を移動させずに、その値にアクセスする方法です。

不変な借用

rust
fn main() {
    let s = String::from("Hello");
    let s_ref = &s; // 不変な借用

    println!("{}", s_ref); // s_refを使ってsの値にアクセス
}

可変な借用

rust
fn main() {
    let mut s = String::from("Hello");
    let s_ref = &mut s; // 可変な借用

    s_ref.push_str(", World!"); // 借用された変数を変更
    println!("{}", s_ref);
}

このように、Rustでは所有権と借用をうまく活用することで、メモリの安全性を確保しつつ、効率的なプログラムを書くことができます。

7. 結論

Rustは、安全性、パフォーマンス、並列処理のために設計された強力な言語です。最初はその構文や所有権システムに慣れるのに時間がかかるかもしれませんが、理解を深めることで非常に効率的なコードを書くことができます。最初の一歩として、簡単なプログラムを作成し、Rustの特徴を実際に体験してみましょう。

最終更新： 06/03/2025
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