Rust

Rust では let で変数を宣言します。宣言した変数はデフォルトで不変(イミュータブル)で、あとから値を代入し直すことはできません。書き換えたい変数には let mut のように mut キーワードを付けます。

Rust は静的型付け言語で、整数の i32 や u64、浮動小数点数の f64、真偽値の bool、文字の char などの基本型があります。型は let x: i32 = 5; のようにコロンの後ろに書きますが、多くの場合は右辺から推論されるので省略できます。

let で宣言済みの名前をもう一度 let で宣言し直すことを「シャドーイング」と呼びます。再代入と違って mut は不要で、新しい変数が古い変数を覆い隠す形になるため、型を変えることもできます。

関数は fn で定義し、引数には型注釈が必須で、戻り値の型は -> の後ろに書きます。Rust では「文(セミコロンで終わり値を返さない)」と「式(値を返す)」が区別され、関数本体の最後にセミコロンなしで式を置くと、それが戻り値になります。

条件分岐は if 条件 { ... } else { ... } と書き、条件に丸括弧は不要です。条件は必ず bool でなければならず、数値を「0 でなければ真」のように扱うことはできません。他言語の癖でつまずきやすいポイントです。

loop { ... } は無限に繰り返すループで、break で抜けます。break に値を添えると、その値が loop 式全体の値になります。条件を毎回チェックしながら繰り返すには while 条件 { ... } を使います。

for は for i in 0..3 { ... } のように、レンジ(範囲)を順に回るループです。0..3 は 0, 1, 2 を表し、終端を含めたいときは 1..=3 と書きます。

Rust では、すべての値にただ一人の「所有者」となる変数がいます。String のようなヒープ上のデータを別の変数に代入すると、所有権が移動(ムーブ)し、元の変数はその時点で使えなくなります。

i32 や bool、char などの単純な型は Copy という性質を持ち、代入すると値がそのまま複製されます。ムーブが起きないので、代入後も元の変数を使い続けられます。

値の所有権を渡さずに中身を読みたいときは、& を付けて参照を作ります。参照を受け取ることを「借用」と呼び、関数の引数を &String のように宣言すれば、呼び出し後も元の変数をそのまま使えます。

借用した値を書き換えたいときは、&mut で可変参照を作ります。参照される側の変数も let mut で宣言されている必要があり、関数側は引数を &mut String のように受け取ります。

スライスは、String や配列の「一部分」を指す参照です。&s[0..5] のようにレンジで範囲を指定して作り、データを複製せずに部分列を扱えます。文字列のスライスは &str という型になります。

struct は複数の値に名前を付けてひとまとめにする型です。struct User { name: String, age: u32 } のようにフィールドを定義し、User { name: ..., age: ... } という形でインスタンスを作り、ドット記法でフィールドにアクセスします。

構造体に振る舞いを持たせるには、impl 構造体名 { ... } というブロックの中に関数を書きます。第1引数を &self にすると、rect.area() のようにドット記法で呼べるメソッドになります。

impl ブロックには self を取らない関数も書けます。これを関連関数と呼び、Circle::new(3.5) のように「型名::関数名」で呼び出します。String::from もこの形です。

enum は「取りうる値の種類を列挙する」型です。enum Status { Loading, Success, Error } のように定義し、Status::Loading の形で値を作ります。変数に入るのは、列挙したバリアントのどれか1つだけです。

match は値をパターンと照合して分岐する式です。match value { パターン => 処理, ... } の形で書き、enum のバリアントごとの分岐や、バリアントが持つデータの取り出しが1つの構文でできます。

「特定のバリアントのときだけ処理したい」場面では、match の代わりに if let パターン = 値 { ... } と書けます。パターンに一致したときだけ中の処理が実行され、バリアントが持つデータも取り出せます。

Vec<T> は要素を増減できる可変長の配列です。vec![10, 20, 30] マクロで初期値つきで作り、push で末尾に追加、numbers[0] のように添字でアクセスします。

String はヒープ上に文字列を持ち、あとから伸ばせる型です。String::from("...") やリテラルの .to_string() で作り、push_str で連結します。複数の値を組み立てるなら format! マクロが便利です。

HashMap<K, V> はキーから値を引ける表です。標準ライブラリの std::collections にあるため、ファイル先頭で use std::collections::HashMap; と書いてから使います。insert で登録し、map["key"] のようにキーで取り出せます。

panic! マクロを呼ぶと、メッセージを表示してプログラムがその場で停止します。配列の範囲外アクセスなどでも内部的に panic が起きており、「これ以上続行できない」状態を表す仕組みです。

Rust には null がなく、「値があるかもしれないし、ないかもしれない」は標準の enum である Option<T> で表します。値があるなら Some(値)、ないなら None で、中身を使うには match などで取り出します。

失敗しうる処理の結果は、標準の enum である Result<T, E> で表します。成功なら Ok(値)、失敗なら Err(エラー) を返し、呼び出し側は match で両方のケースを処理します。

Result を返す式の後ろに ? を付けると、「Ok なら中身を取り出して続行、Err ならその場で関数から Err を return」という処理を1文字で書けます。エラーを呼び出し元に委譲するときの定番構文です。

fn swap<T, U>(...) のように関数名の後ろに <T> を書くと、T を「あとで決まる型」として使えます。これをジェネリクスと呼び、i32 用・f64 用と同じ関数を型ごとに書き分ける重複をなくせます。

トレイトは「この型はこういうメソッドを持つ」という共通の振る舞いの約束です。trait Greet { fn greet(&self) -> String; } のようにシグネチャだけを定義し、impl Greet for Dog { ... } の形で型ごとに実装します。

ジェネリック関数の中で比較や表示などの操作をするには、<T: PartialOrd> のように「T はこのトレイトを実装していること」という条件を付けます。これをトレイト境界と呼びます。

クロージャは |引数| 式 という形でその場に書ける無名関数です。let add = |a, b| a + b; のように変数に入れて、普通の関数と同じように呼び出せます。引数や戻り値の型は多くの場合推論されます。

イテレータは「要素を順に取り出せるもの」を表す仕組みです。Vec なら .iter() でイテレータを作り、.next() を呼ぶたびに Some(次の要素) が返り、要素が尽きると None が返ります。

イテレータにはクロージャを受け取るメソッドが用意されています。map は各要素を変換し、filter は条件を満たす要素だけを残し、collect で結果を Vec などのコレクションに集めます。