Syntax and Semantics

今回は、型を組み合わせて新しい型を作る方法を扱います。

Structs

まずはstructです。次のコードを見ればだいたいわかりますね。

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

fn main() {
    let origin = Point { x: 0, y: 0 };

    println!("The origin is at ({}, {})", origin.x, origin.y);
}

Struct名はUpperCamelCaseが推奨されているようです。 Rustは命名規則にも(雰囲気だけではない)ルールがありますよね。関数名をlowerCamelCaseで書いたら、コンパイル時に警告がでました。

Rustのstructは、field level mutabilityをサポートしていません。つまり、

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

というstructは作ることができません。そもそも、mutabilityとは型ではなく、bindingに属する性質のものなのです。 Structのbindingをmut指定すれば、そのメンバを変更できます。

let mut point = Point { x: 0, y: 0 };

point.x = 5;

println!("The point is at ({}, {})", point.x, point.y);

Update syntax

便利機能です。 Structのbindingを、あるメンバだけ違うものにしてコピーしたいとき、 ..がつかえます。

struct Point3d {
    x: i32,
    y: i32,
    z: i32,
}

let mut point = Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 };
point = Point3d { y: 1, .. point };

新しいpointは、x = 0, y = 1, z = 0になっています。

あたらしいbindingをつくりたいときも、このsyntaxがつかえます。

let origin = Point3d { x: 0, y: 0, z: 0 };
let point = Point3d { z: 1, x: 2, .. origin };

Tuple struct

Structにも何種類かあるようです。まずは、tupleとのあいのこみたいな、’tuple struct’から。 Tuple structは、メンバが名前を持ちません。

struct Color(i32, i32, i32);
struct Point(i32, i32, i32);

ほとんどの場合は、tuple structより普通にstructを使ったほうがいいでしょう。メンバが自明であっても、ちゃんと名前がついていたほうがコードとしてはベターでしょう。

しかし、tuple structにもひとつ使いどころがあります。 ‘Newtype’をつくりたいときです。

struct Inches(i32);

let length = Inches(10);

let Inches(integer_length) = length;
println!("length is {} inches", integer_length);

このように、Inchesをi32のnewtypeとしてつくることができます。

Inchesとi32は型が違うので、 Inchesをそのままprintln!()に渡すことはできません。

中身をとりだすには、上のようにlet文にパターンを使います。あるいは、tupleと同じように、length.0でもアクセスできました。

ちょっと面倒/わかりにくいですが、newtypeをつくったので仕方ないのでしょう。

Unit-like structs

もうひとつ、変なstructがあります。メンバをもたないstructです。

struct Electron;

let x = Electron;

ほかの機能を組み合わせて使うときに、このstructがあることのみが必要な場合などに使えるそうです。

Enums

Structのつぎは、Enumです。直和型ですね。

enum Message {
    Quit,
    ChangeColor(i32, i32, i32),
    Move { x: i32, y: i32 },
    Write(String),
}

Enumのメンバには、structのようなものがはいります。 Tuple struct, unit-like structも可能です。上の例では、Quit, ChangeColor(i32, i32, i32)などの型をまとめたものが、一つのMessage型になっています。

Enumのメンバとなっている型は、enum名に::をつけて使用します。 Scopedということですね。

もちろん、enum型のbindingは、それがenumのどのメンバの型であるのかの情報も持っているので、不用意にQuitとChangeColor(i32, i32, i32)が混ざることはないようです。

Constructors as functions

Enumのコンストラクタはデフォルトで関数っぽく扱えます。

let m = Message::Write("Hello, world".to_string());

というと、当たり前のようですが、特に高階関数としてつかうときに役立つようです。

let v = vec!["Hello".to_string(), "World".to_string()];

let v1: Vec<Message> = v.into_iter().map(Message::Write).collect();

今回は型を組み合わせて新しい型をつくる、structとenumを扱いました。 Structについては、メンバ関数にあたるものがみあたりませんが、これは後ほど登場します。

(そういえばlifetimeについて扱うのを忘れていましたね。またいつか。)