Rust の構造体をマスターする：強力なプログラミング技術を解き明かす

はじめに

この実験では、Rust プログラミング言語の構造体を調べます。struct キーワードを使って作成できる構造体（「struct」）には 3 種類あります。タプル構造体、古典的な C 構造体、およびユニット構造体です。タプル構造体は基本的に名前付きのタプルで、C 構造体は C プログラミングにある伝統的な構造体で、ユニット構造体はフィールドがなく、ジェネリクスに便利です。name と age のフィールドを持つ Person のように、複数のフィールドを持つ構造体を定義できます。構造体は、左上と右下の角を表す 2 つの Point 構造体で構成される Rectangle の例のように、別の構造体のフィールドとしても再利用できます。フィールド初期化ショートハンドを使って構造体を初期化し、ドット表記を使ってそのフィールドにアクセスできます。また、let バインドを使って構造体を分解することもできます。さらに、この実験では 2 つのアクティビティが用意されています。ネストした分解を使って Rectangle の面積を計算する関数 rect_area を作成することと、Point と f32 を引数に取り、その点を左上隅とし、幅と高さが f32 に対応する Rectangle を返す関数 square を作成することです。

注：実験でファイル名が指定されていない場合、好きなファイル名を使うことができます。たとえば、main.rs を使って、rustc main.rs &&./main でコンパイルして実行することができます。

構造体

struct キーワードを使って作成できる構造体（「struct」）には 3 種類あります。

タプル構造体、基本的には名前付きのタプルです。
古典的な C 構造体
ユニット構造体、フィールドがなく、ジェネリクスに便利です。

// 未使用のコードに対する警告を非表示にする属性。
#![allow(dead_code)]

#[derive(Debug)]
struct Person {
    name: String,
    age: u8,
}

// ユニット構造体
struct Unit;

// タプル構造体
struct Pair(i32, f32);

// 2 つのフィールドを持つ構造体
struct Point {
    x: f32,
    y: f32,
}

// 構造体は、別の構造体のフィールドとして再利用できます
struct Rectangle {
    // 矩形は、左上と右下の角が空間上のどこにあるかで指定できます。
    top_left: Point,
    bottom_right: Point,
}

fn main() {
    // フィールド初期化ショートハンドを使って構造体を作成
    let name = String::from("Peter");
    let age = 27;
    let peter = Person { name, age };

    // デバッグ用の構造体を出力
    println!("{:?}", peter);

    // `Point` をインスタンス化
    let point: Point = Point { x: 10.3, y: 0.4 };

    // 点のフィールドにアクセス
    println!("point coordinates: ({}, {})", point.x, point.y);

    // 構造体更新構文を使って、他の点のフィールドを使って新しい点を作成
    let bottom_right = Point { x: 5.2,..point };

    // `bottom_right.y` は `point.y` と同じになります。なぜなら、`point` のそのフィールドを使ったからです。
    println!("second point: ({}, {})", bottom_right.x, bottom_right.y);

    // `let` バインドを使って点を分解
    let Point { x: left_edge, y: top_edge } = point;

    let _rectangle = Rectangle {
        // 構造体のインスタンス化も式です
        top_left: Point { x: left_edge, y: top_edge },
        bottom_right: bottom_right,
    };

    // ユニット構造体をインスタンス化
    let _unit = Unit;

    // タプル構造体をインスタンス化
    let pair = Pair(1, 0.1);

    // タプル構造体のフィールドにアクセス
    println!("pair contains {:?} and {:?}", pair.0, pair.1);

    // タプル構造体を分解
    let Pair(integer, decimal) = pair;

    println!("pair contains {:?} and {:?}", integer, decimal);
}

チャレンジ

Rectangle の面積を計算する関数 rect_area を追加します（ネストした分解を使ってみてください）。
Point と f32 を引数に取り、その点を左上隅とし、幅と高さが f32 に対応する Rectangle を返す関数 square を追加します。

まとめ

おめでとうございます！あなたは構造体の実験を完了しました。あなたのスキルを向上させるために、LabEx でさらに多くの実験を練習できます。

Rust の構造体の種類と応用を探る

はじめに

構造体

チャレンジ

まとめ