ジェネリックな構造体とenum
柔軟なデータ型を構築します。
「ジェネリックな構造体とenum」はCoddyKit上の無料Learn Rust Codingレッスンです。 これはレッスン2/4です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはLearn Rust Coding学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 Learn Rust Codingコースには全4レッスンが含まれています。
ジェネリックなデータ構造
関数と同じように、structやenumも1つ以上の型に対してジェネリックにできます。これにより、1つの定義で任意の型の値を保持できます。
標準ライブラリもこのように作られています。Vec<T>、Option<T>、Result<T, E>はいずれもジェネリックです。
ジェネリックなStruct
struct名の後ろで型パラメータを宣言し、それをフィールドに使います。ここではPointが同じ型Tの値を2つ保持します。
これで1つの定義から、整数の点や浮動小数点数の点などを作成できます。
struct Point<T> {
x: T,
y: T,
}ジェネリックなStructの構築
インスタンスを作成すると、コンパイラーはフィールドの値からTを推論します。両方のフィールドは同じ型でなければなりません。
このプログラムでは、同じstructから整数の点と浮動小数点数の点を作成します。
struct Point<T> {
x: T,
y: T,
}
fn main() {
let a = Point { x: 1, y: 2 };
let b = Point { x: 1.5, y: 4.0 };
println!("{} {}", a.x, b.y);
}異なる型パラメータ
2つのパラメータを使うと、フィールドを異なる型にできます。Pair<T, U>は、整数と文字列を同時に保持できます。
フィールドを同じ型にする必要がある場合は1つのパラメータを、異なる型にできる場合は複数のパラメータを選びます。
struct Pair<T, U> {
first: T,
second: U,
}ジェネリックなStructのメソッド
メソッドを追加するには、implブロックで型パラメータを繰り返します。impl<T> Point<T>では、implの後のパラメータが宣言、型名の後のパラメータが適用を表します。
ここではgetterがxフィールドへの参照を返します。
struct Point<T> {
x: T,
y: T,
}
impl<T> Point<T> {
fn x(&self) -> &T {
&self.x
}
}Bound付きメソッド
特定の具体的な型、またはboundを満たす型に対してだけメソッドを書くことができます。このimplはPoint<f64>だけに適用されます。
そのため、dist_from_originは浮動小数点数の点には存在しますが、整数の点には存在しません。
struct Point<T> { x: T, y: T }
impl Point<f64> {
fn dist_from_origin(&self) -> f64 {
(self.x * self.x + self.y * self.y).sqrt()
}
}ジェネリックなEnum
enumもジェネリックにできます。各variantはジェネリックなデータを保持できます。これは、Some(T)またはNoneのどちらかになる標準のOptionと同じ仕組みです。
自分で定義してみると、ライブラリの型がどのように動くかを理解しやすくなります。
enum Maybe<T> {
Just(T),
Nothing,
}Enumの2つのパラメータ
Resultは2つのパラメータを使うため、成功値とエラー値を異なる型にできます。ここでは簡略化したバージョンを示します。
enumで複数の型パラメータを使うことで、エコシステム全体で柔軟なエラー処理が可能になります。
enum Either<L, R> {
Left(L),
Right(R),
}ジェネリックなEnumのパターンマッチ
ジェネリックなenumにも、具体的なenumとまったく同じようにパターンマッチを使えます。bound付きのペイロードは、各arm内のバインディングになります。
このプログラムでは、独自のMaybeをアンラップし、含まれる値または代替値を出力します。
enum Maybe<T> { Just(T), Nothing }
fn main() {
let m: Maybe<i32> = Maybe::Just(5);
match m {
Maybe::Just(n) => println!("got {}", n),
Maybe::Nothing => println!("empty"),
}
}値のラップ
よくあるパターンとして、型Tのフィールドを1つ持ち、ヘルパーメソッドを備えたwrapper structがあります。ここでのWrapperは任意の値を保持して返します。
これはnewtypeパターンやスマートポインター風の型の基礎になります。
struct Wrapper<T> { inner: T }
impl<T> Wrapper<T> {
fn new(v: T) -> Self {
Wrapper { inner: v }
}
}
fn main() {
let w = Wrapper::new("hi");
println!("{}", w.inner);
}実行時オーバーヘッドなし
ジェネリックなstructとenumも単相化されます。Point<i32>とPoint<f64>は、コンパイル後に完全に特化された2つの異なる型になります。
ジェネリック型自体のために、隠れた間接参照やタグが追加されることはありません。
クイックチェック
ジェネリックなstructとenumについての理解度を確認しましょう。
まとめ
structとenumは名前の後ろで型パラメータを宣言し、それをフィールドやvariantに使います。これにより、OptionやResultのような再利用可能なコンテナを作れます。
メソッドではimpl<T>にパラメータを繰り返し記述し、具体的な型に特化したimplブロックも書けます。すべては単相化されるため、オーバーヘッドはありません。
よくある質問
「ジェネリックな構造体とenum」レッスンは無料ですか？
はい。「ジェネリックな構造体とenum」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、Learn Rust Codingコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 Learn Rust Codingコースには全4レッスンが含まれています。
「ジェネリックな構造体とenum」で何を学びますか？
柔軟なデータ型を構築します。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでLearn Rust Codingを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。
Learn Rust Codingを始めるのに経験は必要ですか？
事前経験は必要ありません。CoddyKitのLearn Rust Codingは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン2/4です。
「ジェネリックな構造体とenum」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？
ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。
このLearn Rust Codingレッスンでコードを書いて実行できますか？
はい。すべてのLearn Rust Codingレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。
このコースのすべてのレッスン
- ジェネリック関数
- ジェネリックな構造体とenum
- トレイト境界
- where句と複数の境界