サンプルコードで身につける: struct の定義 — 関連データをまとめる

解説で学んだ概念を、5つの具体例で確認します。素朴な例から実務寄りの例へと進みます。

1最小の構造体

2つの i32 をまとめただけの、もっとも素朴な構造体です。「定義 → インスタンス生成 → ドット記法でアクセス」という struct の基本3ステップを最小の形で確認できます。座標やサイズのような小さな値の組は、実務でもこの形のまま使われます。

Rust

struct Point {
    x: i32,
    y: i32,
}

fn main() {
    let p = Point { x: 3, y: 5 };
    println!("x = {}", p.x);
    println!("y = {}", p.y);
}

2型の違うフィールドを持たせる

String と u32 という型の違うデータを1つの構造体にまとめる例です。「本のタイトルとページ数」のように、種類の違う関連データに名前を付けて束ねられるのが struct の本領です。実務のデータモデルはほぼすべてこの形から始まります。

Rust

struct Book {
    title: String,
    pages: u32,
}

fn main() {
    let book = Book {
        title: String::from("Rust入門"),
        pages: 320,
    };
    println!("{} は {} ページ", book.title, book.pages);
}

3mut でフィールドを更新する

インスタンス全体を let mut で宣言すると、フィールドをドット記法で書き換えられることを示す例です。可変性は「stock だけ可変」のようにフィールド単位では指定できず、インスタンス単位で決まります。在庫数や状態のように時間とともに変わるデータの更新は実務で頻出です。

Rust

struct Item {
    name: String,
    stock: u32,
}

fn main() {
    let mut item = Item {
        name: String::from("りんご"),
        stock: 10,
    };
    println!("{} の在庫: {}", item.name, item.stock);
    item.stock = 7; // 3個売れたので減らす
    println!("{} の在庫: {}", item.name, item.stock);
}

4構造体を参照で関数に渡す

構造体も String と同じように、& を付ければ所有権を渡さずに関数へ貸し出せます。借用のルールが構造体にもそのまま当てはまるので、呼び出し後も同じインスタンスを何度でも使えます。実務では「読むだけの関数は &User で受ける」がそのまま定番の書き方です。

Rust

struct User {
    name: String,
    age: u32,
}

fn print_profile(user: &User) {
    println!("{} ({}歳)", user.name, user.age);
}

fn main() {
    let user = User {
        name: String::from("Alice"),
        age: 30,
    };
    print_profile(&user);
    print_profile(&user); // 借用なので何度でも渡せる
}

5構造体を組み立てて返す関数

入力から計算した値を詰めた構造体を関数の戻り値にする例です。合計金額の計算ロジックを生成側の関数に閉じ込めることで、呼び出し側は完成した Order を受け取るだけになります。「バラバラの値を受け取り、整った構造体にして返す」は実務の関数設計の基本形です。

Rust

struct Order {
    product: String,
    quantity: u32,
    total: u32,
}

fn create_order(product: &str, quantity: u32, unit_price: u32) -> Order {
    Order {
        product: String::from(product),
        quantity: quantity,
        total: quantity * unit_price,
    }
}

fn main() {
    let order = create_order("コーヒー豆", 3, 1200);
    println!("商品: {} / 数量: {}", order.product, order.quantity);
    println!("合計: {}円", order.total);
}