#3 Rustで学ぶ演算子の基本

Rustの演算子は、見た目こそ他の言語と似ていますが、「型に厳しい」というRustらしい特徴が色濃く出る部分でもあります。この記事では、Rustの基本的な演算子と、型変換のルールについて解説します。

算術演算子・比較演算子

Rustでも、なじみのある演算子を使います。

  • + - * / % 算術演算子
  • == != > < 比較演算子
  • && || ! 論理演算子

異なる型同士は計算できない

Rustで初心者がよくつまずくのが、「型が違うと計算できない」という厳格なルールです。例えば整数型(i32)と浮動小数点型(f64)の変数を、そのまま+で足し合わせようとするとエラーになります。

let a: i32 = 5;
let b: f64 = 2.5;
// a + b はエラーになる

計算したい場合は、asというキーワードを使って明示的に型を変換する必要があります。

let result = a as f64 + b;

整数の割り算は切り捨てになる

整数型同士で割り算を行うと、小数点以下は自動的に切り捨てられます。小数の結果が欲しい場合は、あらかじめ浮動小数点型を使う必要があります。

複合代入演算子

「変数に加算してから代入し直す」処理をまとめて書ける複合代入演算子も使えます。

let mut count = 0;
count += 1; // count = count + 1 と同じ

Rustではmutを付けていない変数は再代入できないため、複合代入演算子もmut付きの変数にのみ使えます。

Rustならではの注意点

他の言語では自動で行われる型変換(暗黙の型変換)を、Rustはほとんど許していません。これは、意図しない計算ミスをコンパイルの段階で防ぐための設計です。「なぜエラーになるのか分からない」と感じたら、まず計算しようとしている変数同士の型が一致しているかを確認しましょう。整数のオーバーフロー(表現できる範囲を超えること)も、デバッグビルドでは実行時エラーとして検出されるため、他の言語より厳格に安全性が保たれています。

参照とデリファレンスの演算子

Rustにも、C++と同じく変数のアドレスを扱う&と、参照先の値を取り出す*があります。

let age = 20;
let r = &age;
println!("{}", *r); // 参照先の値(20)

ただしRustでは、所有権という仕組みによって、参照が指す先が不正な状態になることがコンパイル時に防がれるため、C++のポインタよりも安全に扱えます。

まとめ

Rustの演算子自体は他の言語と似ていますが、「異なる型は計算できない」という厳格さが最大の特徴です。asによる明示的な変換や、安全性が保証された参照演算子(&・*)も理解しておくと、Rustのエラーメッセージにも落ち着いて対処できるようになります。

本ページはプロモーションを含みます。

参考書籍(PR)

Rustをもっと学びたい方には「実践Rust入門[言語仕様から開発手法まで]」がおすすめです。

PR

コードを書かずに自動化したい方へ

「学んだけど自分の作業に組み込む時間がない」という方向けに、ダブルクリックで動く Windows専用の自動化ツールをオーダーメイドで作成しています。気になる方は こちらをご覧ください。

コメント

コメントを投稿

このブログの人気の投稿

#25 Rustで学ぶAI API(ChatGPT等)の呼び出し方の基本

ChatGPTのようなAI(人工知能)の機能を自分のアプリに組み込みたいとき、多くの場合は「AI API」と呼ばれる仕組みを使います。APIとは「Application Programming Interface」の略です。簡単に言えば、「あるサービスの機能を、プログラムから呼び出せるようにした窓口」のことです。この記事では、Rustから外部のAI APIをHTTPリクエストで呼び出す基本的な流れを、初心者向けに解説します。 AI APIを呼び出すとはどういうことか ChatGPTを提供するOpenAI社などは、インターネット経由でAIに質問を送り、回答を受け取れる「AI API」を公開しています。これはWebブラウザで検索するときのように、決まった宛先(URL)にデータを送信し、返ってきた結果を受け取る仕組みです。この「データを送って結果を受け取る」通信方式を、HTTPリクエストと呼びます。Rustのプログラムからこの通信を行うことで、自分のアプリの中でAIに質問し、回答を取得できるようになります。 reqwestクレートを使う Rustには標準でHTTP通信の機能は含まれていません。そこで使うのが「クレート」と呼ばれる外部ライブラリです。クレートはPythonのライブラリやJavaScriptのパッケージに近いもので、 Cargo.toml というファイルに追記するだけで簡単に導入できます。HTTP通信でよく使われるのが reqwest というクレートです。 Cargo.toml に次のように追記します(バージョン番号は執筆時点の例なので、実際に使う際は最新版を確認してください)。 [dependencies] reqwest = { version = "0.11", features = ["json"] } tokio = { version = "1", features = ["full"] } serde_json = "1.0" ここで tokio という見慣れないクレートも一緒に入れています。これは「非同期処理」と呼ばれる、通信の待ち時間の間に他の処理を進められる仕組みを扱うためのものです。ネットワーク通信は結果が返ってくるまで時間...
続きを読む

#8 C++で学ぶ文字列操作の基本

C++の文字列操作は、`std::string`という型を使うのが現代的な基本の書き方です。この記事では、C++における文字列操作の基本と、注意しておきたい落とし穴を解説します。 文字列を連結する std::string greeting = "こんにちは、" + name + "さん"; `std::string`同士であれば、`+`を使った連結がそのまま使えます。既存の文字列に追加する場合は`+=`や`append`メソッドも使えます。 greeting += "。よろしくお願いします。"; よく使う文字列操作 name.length() 文字数を調べる(バイト数であることに注意、後述) name.substr(0, 3) 一部分を取り出す(開始位置と長さを指定) name.find("A") 特定の文字の位置を探す(見つからなければ`std::string::npos`) name.replace(0, 2, "XX") 一部分を置き換える 文字列を数値に変換する 文字列を数値に変換したい場合は`std::stoi`(整数)や`std::stod`(小数)、逆に数値を文字列にしたい場合は`std::to_string`を使います。 int num = std::stoi("123"); std::string s = std::to_string(456); 文字列を分割する C++の標準ライブラリには、他言語の`split`のような文字列分割の関数が長らく用意されていませんでした。`std::stringstream`を使うのが伝統的な方法です。 #include <sstream> std::stringstream ss("a,b,c"); std::string item; while (std::getline(ss, item, ',')) { std::cout << item << std::endl; } C++ならではの注意点 C++には、古くからある`char`の配列を...
続きを読む

#16 TypeScriptで学ぶ辞書型(マップ)の基本

TypeScriptの辞書に相当する仕組みは、JavaScriptと同じですが、キーと値の型をあらかじめ決めておけるのが特徴です。この記事では、TypeScriptにおける辞書の扱い方と、用途別の型の選び方を解説します。 型付きのオブジェクト interface Person { name: string; age: number; } const person: Person = { name: "太郎", age: 20 }; キーの型が決まっていない辞書 キーの名前が事前に決まっていない辞書のような使い方をしたい場合は、次のように書きます。 const scores: { [key: string]: number } = {}; scores["太郎"] = 90; 同じ意味を Record というユーティリティ型で簡潔に書くこともできます。 const scores: Record = {}; Mapを使う場合 const person = new Map (); person.set("name", "太郎"); console.log(person.get("name")); Map<string, string> のように、キーと値それぞれの型を指定できます。 Object と違い、キーの数を person.size で正確に取得できる、キーの型を文字列以外にもできるといった利点があります。 値が存在しないかもしれない場合 キーが実在するとは限らない辞書の場合、値の型に | undefined を含めておくと、より正確な型になります。 const scores: { [key: string]: number | undefined } = {}; const value = scores["三郎"]; // number | undefined 型 こうしておくと、存在しないキーへのアクセスがコンパイル時に見過ごされにくくなります。 存在しないキーへのアクセスを防ぐ tsconfig.json で noUncheckedIndexedAccess を有効にす...
続きを読む