プログラミングRust

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  • 2018年08月 発行
  • 608ページ
  • ISBN978-4-87311-855-0
  • フォーマット Print PDF
  • 原書: Programming Rust

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RustはMozilla財団の支援下で開発が進められており、Mozillaの次世代ブラウザエンジンの実装にも用いられているシステムプログラミング用言語です。C/C++並みのパフォーマンスと低レベルなメモリ操作機能、型システムを用いたメモリとスレッドの安全性を両立し、さらに安全な並列性も実現した、いま最も注目されている言語です。このRustをテーマにした本書は、Rust特有の所有権、移動、借用といった概念だけでなく、生産性と柔軟性を向上させるジェネリックコード、クロージャ、イテレータ、コレクションといった高度な機能についても詳しい説明を加えており、言語仕様から高度なプログラミング技術までを網羅した決定版です。

関連書籍

Effective Modern C++
Optimized C++

訳者まえがき
まえがき

1章 なぜRustなのか?
    1.1 型安全性

2章 Rustツアー
    2.1 Rustのダウンロードとインストール
    2.2 簡単な関数
    2.3 ユニットテストの記述と実行
    2.4 コマンドライン引数の処理
    2.5 簡単なWebサーバ
    2.6 並列プログラミング
        2.6.1 マンデルブロ集合とは
        2.6.2 コマンドライン引数に書いた値ペアのパース
        2.6.3 ピクセルから複素数へのマッピング
        2.6.4 集合の描画
        2.6.5 画像ファイルの書き出し
        2.6.6 並列マンデルブロプログラム
        2.6.7 マンデルブロ描画プログラムの実行
        2.6.8 安全性は見えない

3章 基本的な型
    3.1 機械語型
        3.1.1 整数型
        3.1.2 浮動小数点数
        3.1.3 真偽値型
        3.1.4 文字
    3.2 タプル
    3.3 ポインタ型
        3.3.1 参照
        3.3.2 Box
        3.3.3 rawポインタ
    3.4 配列、ベクタ、スライス
        3.4.1 配列
        3.4.2 ベクタ
        3.4.3 ベクタを1要素ずつ作る
        3.4.4 スライス
    3.5 文字列型
        3.5.1 文字列リテラル
        3.5.2 バイト文字列
        3.5.3 メモリ上の文字列
        3.5.4 文字列String
        3.5.5 文字列の使用
        3.5.6 他の文字列に類する型
    3.6 基本型の先にあるもの

4章 所有権
    4.1 所有権
    4.2 移動
        4.2.1 移動を伴う他の操作
        4.2.2 移動と制御フロー
        4.2.3 移動とインデックスされる値
    4.3 コピー型:移動の例外
    4.4 RcとArc:所有権の共有

5章 参照
    5.1 値としての参照
        5.1.1 Rustの参照 vs C++の参照
        5.1.2 参照の代入
        5.1.3 参照への参照
        5.1.4 参照の比較
        5.1.5 参照はヌルにはならない
        5.1.6 任意の式への参照の借用
        5.1.7 スライスとトレイトオブジェクトへの参照
    5.2 参照の安全性
        5.2.1 ローカル変数の借用
        5.2.2 仮引数として参照を受け取る場合
        5.2.3 参照を引数として渡す
        5.2.4 返り値としての参照
        5.2.5 参照を含む構造体
        5.2.6 個別の生存期間パラメータ
        5.2.7 生存期間パラメータの省略
    5.3 共有と変更
        5.3.1 オブジェクトの海に立ち向かう

6章 式
    6.1 式言語
    6.2 ブロックとセミコロン
    6.3 宣言
    6.4 ifとmatch
        6.4.1 if let式
    6.5 ループ
    6.6 return式
    6.7 なぜRustにはloop式があるのか
    6.8 関数呼び出しとメソッド呼び出し
    6.9 フィールドと要素
    6.10 参照演算子
    6.11 算術演算子、ビット演算子、比較演算子、論理演算子
    6.12 代入
    6.13 型キャスト
    6.14 クロージャ
    6.15 優先順位と結合性
    6.16 その先へ

7章 エラー処理
    7.1 パニック
        7.1.1 スレッドの巻き戻し
        7.1.2 アボート
    7.2 Result
        7.2.1 エラーの捕捉
        7.2.2 Result型のエイリアス
        7.2.3 エラーの表示
        7.2.4 エラーの伝搬
        7.2.5 複数種類のエラーへの対応
        7.2.6 「起こるはずのない」エラーの処理
        7.2.7 エラーを無視する
        7.2.8 main( )でのエラー処理
        7.2.9 カスタムエラー型の宣言
        7.2.10 なぜResultを使うのか

8章 クレートとモジュール
    8.1 クレート
        8.1.1 ビルドプロファイル
    8.2 モジュール
        8.2.1 モジュールの複数ファイルへの分割
        8.2.2 パスとインポート
        8.2.3 標準のプレリュード
        8.2.4 Rustの構成要素:アイテム
    8.3 プログラムからライブラリへ
    8.4 src/binディレクトリ
    8.5 属性
    8.6 テストとドキュメント
        8.6.1 結合テスト
        8.6.2 ドキュメント
        8.6.3 ドクテスト
    8.7 依存ライブラリの指定
        8.7.1 バージョン
        8.7.2 Cargo.lock
    8.8 クレートのcrates.ioでの公開
    8.9 ワークスペース
    8.10 もっといいもの

9章 構造体
    9.1 名前付きフィールド型構造体
    9.2 タプル型構造体
    9.3 ユニット型構造体
    9.4 構造体のレイアウト
    9.5 implによるメソッド定義
    9.6 ジェネリック構造体
    9.7 生存期間パラメータを持つ構造体
    9.8 一般的なトレイトの自動実装
    9.9 内部可変性

10章 列挙型とパターン
    10.1 列挙型
        10.1.1 データを保持する列挙型
        10.1.2 列挙型のメモリ上での表現
        10.1.3 列挙型を用いたリッチなデータ構造
        10.1.4 ジェネリック列挙型
    10.2 パターン
        10.2.1 パターン内のリテラル、変数、ワイルドカード
        10.2.2 タプルと構造体パターン
        10.2.3 参照パターン
        10.2.4 複数の可能性へのマッチ
        10.2.5 パターンガード
        10.2.6 @ パターン
        10.2.7 パターンが使える場所
        10.2.8 二分木へのデータ追加
    10.3 大きな絵の中での位置付け

11章 トレイトとジェネリクス
    11.1 トレイトの使い方
        11.1.1 トレイトオブジェクト
        11.1.2 トレイトオブジェクトのメモリ配置
        11.1.3 ジェネリック関数
        11.1.4 どちらを使うべきか
    11.2 トレイトの定義と実装
        11.2.1 デフォルトメソッド
        11.2.2 トレイトと他人の定義した型
        11.2.3 トレイトでのSelf
        11.2.4 サブトレイト
        11.2.5 スタティックメソッド
    11.3 完全修飾メソッド呼び出し
    11.4 型と型の関係を定義するトレイト
        11.4.1 関連型:イテレータはどう機能するか
        11.4.2 ジェネリックトレイト:演算子オーバーロードはどう機能するか
        11.4.3 バディトレイト:rand::random( )はどう機能するか
    11.5 制約のリバースエンジニアリング
    11.6 結論

12章 演算子オーバーロード
    12.1 算術演算子とビット演算子
        12.1.1 単項演算子
        12.1.2 二項演算子
        12.1.3 複合代入演算子
    12.2 等価性テスト
    12.3 順序比較
    12.4 IndexとIndexMut
    12.5 その他の演算子

13章 ユーティリティトレイト
    13.1 Drop
    13.2 Sized
    13.3 Clone
    13.4 Copy
    13.5 DerefとDerefMut
    13.6 Default
    13.7 AsRefとAsMut
    13.8 BorrowとBorrowMut
    13.9 FromとInto
    13.10 ToOwned
    13.11 BorrowとToOwnedの動作例:つつましいCow

14章 クロージャ
    14.1 変数のキャプチャ
        14.1.1 借用するクロージャ
        14.1.2 盗むクロージャ
    14.2 関数型とクロージャ型
    14.3 クロージャの性能
    14.4 クロージャと安全性
        14.4.1 殺すクロージャ
        14.4.2 FnOnce
        14.4.3 FnMut
    14.5 コールバック
    14.6 クロージャの効率的な利用

15章 イテレータ
    15.1 IteratorトレイトとIntoIteratorトレイト
    15.2 イテレータの作成
        15.2.1 iterメソッドとiter_mutメソッド
        15.2.2 IntoIteratorの実装
        15.2.3 drainメソッド
        15.2.4 他のイテレータの生成方法
    15.3 イテレータアダプタ
        15.3.1 mapとfilter
        15.3.2 filter_mapとflat_map
        15.3.3 scan
        15.3.4 takeとtake_while
        15.3.5 skipとskip_while
        15.3.6 peekable
        15.3.7 fuse
        15.3.8 反転可能イテレータとrev
        15.3.9 inspect
        15.3.10 chain
        15.3.11 enumerate
        15.3.12 zip
        15.3.13 by_ref
        15.3.14 cloned
        15.3.15 cycle
    15.4 イテレータの消費
        15.4.1 単純な累積:count, sum, product
        15.4.2 max、min
        15.4.3 max_by、min_by
        15.4.4 max_by_key、min_by_key
        15.4.5 アイテム列の比較
        15.4.6 any、all
        15.4.7 position、rposition、ExactSizeIterator
        15.4.8 fold
        15.4.9 nth
        15.4.10 last
        15.4.11 find
        15.4.12 コレクションの作成:collectとFromIterator
        15.4.13 Extendトレイト
        15.4.14 partition
    15.5 独自イテレータの実装

16章 コレクション
    16.1 概要
    16.2 Vec<T>
        16.2.1 要素へのアクセス
        16.2.2 イテレート処理
        16.2.3 ベクタの伸長と縮小
        16.2.4 連結
        16.2.5 分割
        16.2.6 入れ替え
        16.2.7 ソートと検索
        16.2.8 スライスの比較
        16.2.9 ランダムな要素
        16.2.10 Rustでは無効化エラーは生じない
    16.3 VecDeque<T>
    16.4 LinkedList<T>
    16.5 BinaryHeap<T>
    16.6 HashMap<K, V>とBTreeMap<K, V>
        16.6.1 エントリ
        16.6.2 マップに対するイテレート
    16.7 HashSet<T>とBTreeSet<T>
        16.7.1 セットのイテレート
        16.7.2 値が等しいが別のものの場合
        16.7.3 セット全体に対する演算
    16.8 ハッシュ
        16.8.1 ハッシュアルゴリズムのカスタマイズ
    16.9 標準コレクションを超えて

17章 文字列とテキスト
    17.1 Unicodeについて
        17.1.1 ASCII、Latin-1、Unicode
        17.1.2 UTF-8
        17.1.3 テキストの向き
    17.2 文字(char)
        17.2.1 文字の分類
        17.2.2 数字の取り扱い
        17.2.3 文字の大文字小文字変換
        17.2.4 整数との間の変換
    17.3 Stringとstr
        17.3.1 String値の作成
        17.3.2 単純な検査
        17.3.3 テキストの追加と挿入
        17.3.4 テキストの削除
        17.3.5 検索とイテレート関数の名前付け
        17.3.6 パターンによるテキスト検索
        17.3.7 検索と置換
        17.3.8 テキストに対するイテレート
        17.3.9 トリミング
        17.3.10 文字列の大文字小文字変換
        17.3.11 他の型を文字列からパース
        17.3.12 他の型から文字列への変換
        17.3.13 他のテキストに類する型としての借用
        17.3.14 UTF-8としてのアクセス
        17.3.15 UTF-8データからのテキストの作成
        17.3.16 ヒープ確保の遅延
        17.3.17 汎用コレクションとしての文字列
    17.4 値のフォーマット出力
        17.4.1 テキスト値のフォーマット
        17.4.2 数値のフォーマット
        17.4.3 他の型のフォーマット
        17.4.4 デバッグのためのフォーマット
        17.4.5 デバッグのためのポインタのフォーマット
        17.4.6 インデックス、名前による引数の参照
        17.4.7 動的なフィールド幅
        17.4.8 独自型のフォーマット出力
        17.4.9 フォーマット言語の独自コードでの利用
    17.5 正規表現
        17.5.1 Regexの基本的な使い方
        17.5.2 Regex値の遅延作成
    17.6 正規化
        17.6.1 正規化形式
        17.6.2 Unicode正規化クレート

18章 入出力
    18.1 ReaderとWriter
        18.1.1 Reader
        18.1.2 バッファ付きreader
        18.1.3 行の読み出し
        18.1.4 行に対するcollect
        18.1.5 writer
        18.1.6 ファイル
        18.1.7 シーク
        18.1.8 他のreader型、writer型
        18.1.9 バイナリデータ、圧縮、シリアライズ
    18.2 ファイルとディレクトリ
        18.2.1 OsStrとPath
        18.2.2 PathとPathBufのメソッド
        18.2.3 ファイルシステムアクセス関数
        18.2.4 ディレクトリの読み出し
        18.2.5 プラットフォーム固有機能
    18.3 ネットワークプログラム

19章 並列性
    19.1 フォーク・ジョイン並列
        19.1.1 spawnとjoin
        19.1.2 スレッド間でのエラー処理
        19.1.3 不変データのスレッド間共有
        19.1.4 Rayon
        19.1.5 マンデルブロ集合再訪
    19.2 チャネル
        19.2.1 値の送信
        19.2.2 値の受信
        19.2.3 パイプラインの実行
        19.2.4 チャネルの機能と性能
        19.2.5 スレッド安全性:SendとSync
        19.2.6 ほとんどすべてのイテレータをつなげられるチャネル
        19.2.7 パイプラインを超えて
    19.3 可変状態の共有
        19.3.1 排他ロックとは何か?
        19.3.2 Mutex<T>
        19.3.3 可変性とMutex
        19.3.4 排他ロックがいつもいいとは限らないのはなぜか
        19.3.5 デッドロック
        19.3.6 毒された排他ロック
        19.3.7 排他ロックを用いた、複数の消費者を持つチャネル
        19.3.8 リードライトロック(RwLock<T>)
        19.3.9 条件変数(Condvar)
        19.3.10 アトミック変数
        19.3.11 グローバル変数
    19.4 Rustでの並列コードの開発

20章 マクロ
    20.1 マクロの基本
        20.1.1 マクロ展開の基礎
        20.1.2 意図しない結果
        20.1.3 繰り返し
    20.2 組み込みマクロ
    20.3 マクロのデバッグ
    20.4 json!マクロ
        20.4.1 フラグメント型
        20.4.2 マクロ中の再帰
        20.4.3 マクロでのトレイトの利用
        20.4.4 スコープと健全マクロ
        20.4.5 マクロのインポートとエクスポート
    20.5 マッチ中のシンタックスエラーを避ける
    20.6 macro_rules!の先

21章 unsafeなコード
    21.1 何に対してunsafeなのか?
    21.2 unsafeなブロック
        21.2.1 例:効率的なASCII文字列型
    21.3 unsafe関数
    21.4 unsafeブロックかunsafe関数か?
    21.5 未定義動作
    21.6 unsafeトレイト
    21.7 rawポインタ
        21.7.1 rawポインタを安全に参照解決するには
        21.7.2 例:RefWithFlag
        21.7.3 ヌルとなり得るポインタ
        21.7.4 型のサイズとアラインメント
        21.7.5 ポインタ演算
        21.7.6 メモリに移動、メモリから移動
        21.7.7 例:GapBuffer
        21.7.8 unsafeなコードのパニック安全性
    21.8 外部言語関数:CとC++の関数をRustから呼び出す
        21.8.1 共通のデータ表現を見つける
        21.8.2 外部言語関数、変数の宣言
        21.8.3 ライブラリ関数の使用
        21.8.4 libgit2のrawインターフェイス
        21.8.5 libgit2に対する安全なインターフェイス
    21.9 結論

索引


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1刷正誤表

プログラミングRust

2018年8月22日更新

p81、3つめのコメント訳
【誤】
ダメ:いずれの経路でもxを使っているのでこの時点で、xは未初期化状態
【正】
ダメ:いずれかの経路でxを使っていると、この時点でxは未初期化状態となる

p302、ページ中央
【誤】
Rustの他のすべてのものと同じく、BoxVecなどのコンテナに 入れる場合以外、ヒープ上に確保される
【正】
Rust の他のすべてのものと同じく、BoxVecなどのコンテナに 入れない限り、ヒープ上に確保されることはない

p398、17.3.6の下のコードブロック
【誤】

fn get_name() -> String {
    std::env::var("USER") 
            std::env::var("USER") // Windows uses "USERNAME"    Windowsでは"USERNAME"
        .unwrap_or("whoever you are".to_string())
}

【正】

fn get_name() -> String {
    std::env::var("USER") // Windows uses "USERNAME"    Windowsでは"USERNAME"
        .unwrap_or("whoever you are".to_string())
}


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