Rustの文法

ここではRustの文法を簡単にまとめておきます。

目次

基礎文法 - Rustの特徴

基本的な型、変数の扱い、束縛

• 型：
  • 数値、リテラル、浮動小数点数、論理値、文字型
• 複合型：
  • タプル、配列型
• 参照と借用：
  • 所有権の移動、借用
• 束縛：
  • 束縛と可変変数、シャドーイング
• スコープ：
  • ブロック単位、関数単位、構造体単位、クロージャ単位

文字列

• 文字：
  • 文字を扱う、特殊文字、u8型へのキャスト
• 文字列：
  • 文字列の扱い、アルファベットの操作、
  • 日本語の扱い、日本語を正しく扱う
• 文字列スライス：
  • 先頭を切り出すスライス、途中の文字列を切り出すスライス、
  • 最後まで切り出すスライス、全体を切り出すスライス

文と式と関数

• 文と式：
  • 文、式
• 演算子：
  • 四則演算子、代入演算子、ビット演算子、シフト演算子、論理演算子、単項演算子
• 関数：
  • 引数のない関数、引数のある関数、戻り値のある関数、
  • 文字列を受け取る関数、文字列を戻す関数、
  • ベクターを受け取る関数、ベクターを戻す関数、ベクターの中身を変更する関数

その他

• 制御文とパターンマッチ
• 配列とベクター
• 構造体とメソッド
• ジェネリクスとトレイト
• 所有権
• パッケージの作成
• ファイル入出力
• マクロ
• Web API呼び出し
• データベースアクセス
• C言語ライブラリの呼び出し
• クロージャ
• 並列化
• テストコード

参考書籍

• 書籍『プログラミング言語Rust入門』

基礎文法 - 型

型推論

• Rustの場合は型推論させるのが一般的です。

  型推論させた変数の使用例

  Copy

  fn main() {
      let name = "fumo";
      let age = 41;
  }
  

• 型を宣言しておきたいときは : の後に変数の型を書きます。

  型を宣言

  Copy

  fn main() {
      let name : &str = "fumo";
      let age : i32 = 41;
  }
  

• 文字列の型は&str。

• 数値の場合は主にi32を使います。i32は整数(integer)の32ビット版です。

• 最近のパソコンでは64ビットが主流なのでi64でもOKです。

• 変数だけの時は型を指定する必要はありません。(型推論でOK)

• しかし、関数を作成する場合は型の指定が必須になります。

  関数を作成する場合は型の指定が必須になる

  Copy

  fn add(x: i32, y: i32) -> i32 {
      x + y
  }
  

• fnは関数宣言の印です。

• add関数は引数xと引数yの2つを受け取って、加算して返すという簡単なものです。

• ->が関数の戻り値です。

• 戻り値の型は関数の中で使われている計算結果の型と一致させなくてはならない。

  コンパイルエラー

  Copy

  fn add(x: i32, y: i32) -> i64 {
      x + y
  }
  

• 戻り値の型で指定したi64が間違っているためコンパイルエラーになります。

• x + yの型をi64型に変換するか、add関数の戻り値の型をi32型変更するかの2つの解決方法があります。

数値の型

数値のリテラル

浮動小数点数

fn main() {
    let x = 100.234;
    println!("x is {}", x);
    let y : f64 = 100.234;
    println!("y is {}", y);
}

論理値

trueとfalseの2つのみ値を持つ。bool型。

fn main() {
    let b = true;
    println!("b is {}", b);
}

文字型

• char型を使います。
• アルファベットやひらがななどをシングルクォート(')で囲みます。
  Copy

  fn main() {
      let c = 'A';
      println!("c is {}", c);
      let c = 'あ';
      println!("c is {}", c);
      let dog = '🐶';
      println!("dog is {}", dog);
      let cat : char = '😸';
      println!("cat is {}", cat);
  }
  

文字列型

&str型とString型

• Rustの文字列には&str型とString型があります。
• 文字列の扱いは 所有権(ownership) や 借用(borrow) を特に気をつける必要があります。
• println!マクロを使ってコンソールに表示するだけなら、以下サンプルで十分です。

fn main() {
    let dog = "DOG";
    let cat = "CAT";
    println!("{} and {}", dog, cat);
}

DOG and CAT

• ここで使われる方は&str型です。
• letを使って変数を使う限りは特に気にする必要はありません。

Rustの標準ライブラリString型を使う方法

fn main() {
    let s = String::from("Hello Rust!");
    println!("{}", s);
}

Hello Rust!

• String型のfrom関数を使って文字列の初期化ができます。
  • やっていることは&strと同じです。
• String型にしておく理由は受け取った文字列を更新したいときに便利だからです。

fn main() {
    let s1 = String::from("Hello");
    let s2 = String::from("Rust");
    let s3 = String::from("World.");
    let s = s1 + " " + &s2 + " " + &s3;
    println!("{}", s);
}

Hello Rust World.

• s2とs3に&(アンパサンド)がついているのは借用の印です。

実際はformat!マクロを使うと便利

fn main() {
    let s1 = String::from("Hello");
    let s2 = String::from("Rust");
    let s3 = String::from("World.");
    let s = format!("{} {} {}", s1, s2, s3);
    println!("{}", s);
}

Hello Rust World.

• format!マクロでは数値や文字列を連結して1つの文字列にして返してくれます。

String::from関数でなくて"(ダブルクォート)を使って直接文字列を代入する方法でもformat!マクロは使えます。

fn main() {
    let s1 = "Hello";
    let s2 = "Rust";
    let s3 = "World.";
    let s = format!("{} {} {}", s1, s2, s3);
    println!("{}", s);
}

Hello Rust World.

• Rustの文字列の扱いはUTF-8と配列がややこしく絡み合っているので結構注意が必要です。
• あまりややこしいことをしなければ、String::from関数とformat!マクロでそこそこまでいけます。

複合型

• 複数の型をまとめて扱える型。
• 複合型にはタプル型と配列型の2つがある。

タプル型

• タプルとは「組」(Tuple)という意味で、2つの異なるものをひと組として扱う方法です。
• もともとタプル自体は2つをまとめたものを意味していましたが、いまでは複数の型をまとめるものをタプルと呼んでいます。
• タプルは(と)の間に数値や文字列を入れて作ります。
• ()の中にはリテラルだけでなく変数を入れることもできます。
• タプルの要素にアクセスするには.(ドット)に続いて添字(0始まり)を指定します。
  タプルの例

  Copy

  fn main() {
      let name = "fumo";
      let age = 40;
      let tuple = (name, age);
      println!("名前は{}で、年齢は{}です。", tuple.0, tuple.1);
  }
  

名前はfumoで、年齢は40です。

配列型

• 配列型は同じ型に連続的にアクセスしたいときに使います。
• 似たような用途で使うものとしてはベクター型があります。
• 配列型は固定であり、後から長さを変えたり要素（配列の中身）を変えたりすることができません。
• ベクター型は要素の追加や削除、更新などができます。
• 要素にアクセスするには[ ]にインデックスを添え字として指定しアクセスします。
• 要素数を超えてアクセスしようとするとビルド時にエラーとなります。
  配列の例

  Copy

  fn main() {
      let array = ["春", "夏", "秋", "冬"];
      println!("最初の季節 {}", array[0]);
      println!("最後の季節 {}", array[3]);
  }
  

最初の季節 春
最後の季節 冬

サンプルソース

• (language-examples) n0002_string
• (language-examples) n0003_tuple
• (language-examples) n0004_array

参考書籍

• 書籍『プログラミング言語Rust入門』

参考

サンプルソース

• (language-examples) n0002_string

参考書籍

• 書籍『プログラミング言語Rust入門』