Rustの学習

Rust 学習#

基礎#

変数#
```
let a = 10;		// aは不変
let mut a = 10	// aは可変
```
Rust では、変数がスコープを離れると自動的にメモリが解放され、Rust は末尾の } で自動的に drop を呼び出します。
基本型#

2.1 数値型#

文：具体的な操作で、戻り値はありません。

式：式は常に戻り値を返します。
```
fn add_with_extra(x: i32, y: i32) -> i32 {
    let x = x + 1; // 文
    let y = y + 5; // 文
    x + y // 式
}
```
2.2 文字、ブール、単位型#

String 型：動的文字列型で、ヒープに割り当てられます。
```
let mut s = String::from("hello");
s.push_str(", world!")	// 文字列にリテラルを追加
```
Rust の文字は Unicode 型であるため、各文字は 4 バイトを占めます。

文字列は UTF-8 エンコーディングで、文字列内の文字が占めるバイト数は変動します（1-4）。
- 追加（Push）
```
let mut s = String::from("Hello ")
s.push_str("rust")
s.push('!')
```
  push ()：文字を追加します。
  
  push_str ()：文字列を追加します。
  
  これらのメソッドは元の文字列に追加し、新しい文字列を返さないため、その文字列は可変でなければなりません。mut キーワードで修飾される必要があります。
- 挿入（Insert）
```
let mut s = String::from("Hello rust!")
s.insert(5, ',')
s.insert_str(6, " I like")
```
  文字列の挿入操作は元の文字列を変更するため、その文字列は可変でなければなりません。mut キーワードで修飾される必要があります。
- 置換（Replace）
  
  replace
```
let string_replace = String::from("I like rust")
let new_string = string_replace.replace("rust", "Rust")
```
  replacen
```
let s_replace = "I like rust learn rust"
let ns_replacen = s_replace.replacen("rust", "Rust", 1)
```
  文字列の置換操作は新しい文字列を返す必要があり、元の文字列を操作しません。
  
  replace_range：String 型のみを使用します。
```
let mut s_replace_range = String::from("I like rust")
s_replace_range.replace_range(7..8, "R")
```
  このメソッドは元の文字列を直接操作し、新しい文字列を返さず、mut キーワードで修飾される必要があります。
- 削除（Delete）
  
  pop：最後の文字を削除して返します。
```
let mut s_pop = String::from("rust pop 中文!")
let p1 = s_pop.pop()
```
  このメソッドは元の文字列を直接操作しますが、戻り値があります。文字列が空の場合は None を返します。
  
  remove：指定した位置の文字を削除して返します。
```
let mut s_remove = String::from("rust remove 中文")
string_remove.remove(0)
```
  このメソッドは元の文字列を直接操作しますが、文字列があります。
  
  truncate：指定した位置から末尾までのすべての文字を削除します。
```
let mut s_truncate = String::from("テストtruncate")
s_truncate.truncate(3)
```
  このメソッドは元の文字列を操作し、戻り値はありません。
  
  clear：文字列を空にします。
```
let mut s_clear = String::from("string clear")
s_clear.clear()
```
  このメソッドは元の文字列を直接操作し、s_clear.truncate (0) と同等です。
- 連結(Concatenate)
  
  + または += を使用して文字列を連結します。右側の引数は文字列のスライス参照 (Slice) 型である必要があります。
  
  + は新しい文字列を返すため、変数宣言は mut キーワードで修飾する必要はありません。
2.3 タプル#
```
let x : (i32, f64, u8) = (500, 6.4, 1);
let a = x.0;
let b = x.1;
```
2.4 構造体#
1. インスタンスを初期化する際、各フィールドを初期化する必要があります。
2. フィールドの初期化順序は定義時と一致する必要はありません。
3. 関数の引数と構造体のフィールドが同名の場合、略記法で初期化できます。
4. user2 は email のみが user1 と異なるため、email に値を割り当て、残りは..user1 で行います。
```
fn build_user(email: String, username: String) -> User {
    User {
        email,
        username,
        active: true,
        sign_in_count: 1,
    }
}
```
```
let user2 = User {
    email: String::from("[email protected]")
    ..user1
};
```
単位構造体：この型の内容には関心がなく、その動作にのみ関心があります。
```
struct AlwaysEqual;
let subject = AlwaysEqual;
impl SomeTrait for AlwaysEqual {}
```
構造体の出力印刷
1. Display、Debug を手動で実装する。
2. 派生クラスを使用する。
```
#[derive(Debug)]
struct Rectangle {
    width: u32,
    height: u32,
}
println!("rect1 is {:?}", rect1)
```
2.5 所有権と借用#
1. Rust では、各値は変数によって所有され、その変数は値の所有者と呼ばれます。
2. 一つの値は同時に一つの変数によってのみ所有されるか、つまり一つの値は一つの所有者しか持てません。
3. 所有者（変数）がスコープを離れると、その値は破棄され、Rust は自動的に drop 関数を呼び出して変数のヒープメモリをクリーンアップします。
```
let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1;

println!("{}, world!", s1)
```
s1 が s2 に割り当てられた後、Rust は s1 がもはや有効でないと見なすため、s1 がスコープを離れた後に何もドロップする必要はありません。これは所有権が s1 から s2 に移転されたことを意味し、s1 は s2 に割り当てられた後すぐに無効になります。Rust は無効な参照の使用を禁止します。
```
let x = 5;
let y = x;
```
最初に 5 が変数 x にバインドされ、次に x の値が y にコピーされ、最終的に x と y は両方とも 5 になります。整数は Rust の基本データ型であり、固定サイズの単純な値であるため、これらの値は自動的にコピーされ、スタックに保存され、ヒープにメモリを割り当てる必要はありません。

2.6 参照と借用#

変数の参照を取得することを借用と呼びます。
- 不可変参照
```
fn main() {
    let s1 = String::from("hello");
    let len = calculate_len(&s1);
    println!("'{}'の長さは{}です。", s1, len);
}
fn calculate_len(s: &String) -> usize {
    s.len()
}
```
- 可変参照
```
fn main() {
    let mut s = String::from("hello");
    change(&mut s);
}
fn change(some_string: &mut String) {
    some_string.push_str(", world");
}
```
  1. 不可変参照は同時に複数存在することができます。
  2. 可変参照は同時に一つだけ存在できます。
  3. 可変参照と不可変参照は同時に存在できません。

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基本型#

2.1 数値型#

2.2 文字、ブール、単位型#

2.3 タプル#

2.4 構造体#

2.5 所有権と借用#

2.6 参照と借用#