Send/Syncの宇宙論

Posted at 2025-04-24

"設計とは、宇宙の法則をコードの文法に埋め込むことである。"

並行処理とは、複数の文脈が同時に存在する宇宙の設計にほかならない。
Rustはこの複雑な宇宙を、Send と Sync というわずか2つのトレイトによって支配する。
その支配は暴力ではない。型の意味と振る舞いによる、静かな秩序の確立である。

この章では、Send と Sync を単なる「スレッド安全の属性」としてではなく、
**Rustの型システムにおける“宇宙の物理法則”**として捉え直す。
並行性という時空において、なぜこの2つのトレイトが必然であり、また不可避なのかを、設計論の視点から探る。

`Send`：転送できるという責任

fn spawn<T: Send + 'static>(f: T) {
    std::thread::spawn(move || {
        // ...
    });
}

Send トレイトは、「この値をスレッド間でムーブしても良い」という約束である。
単に「コピーしてよい」ではない。これは「責任を他の宇宙に渡してよい」という哲学的判断を型に託している。

String や Vec<T> のように所有権を持つ構造体は Send を実装しており、
一方で Rc<T> や RefCell<T> は Send を実装していない。

これは、「それはひとつの世界でしか生きられない存在である」という、言語からの設計的警告である。

Sync トレイトは、「参照が複数スレッドから同時に読まれても壊れない」という保証を意味する。
より正確には、「&T が Sync なら、&T は &T を他のスレッドに渡せる」というルールだ。

この設計は、「値そのものが不変かどうか」ではなく、**“型として不変であることを語れるか”**が鍵となる。

例：

つまり、Syncであることは「構造が同時性に耐えるように設計されている」ことの証明である。

Rustでは、Send や Sync をトレイトとして表現することで、構文上の柔軟性と構造上の安全性を両立している。

これは「どんな型も自由に並行処理に投げ込んでよいわけではない」という設計の歯止めであり、
“自由を与える前に、構造を検証させる”というRustの型哲学そのものだ。

C++では「安全であるかどうかはプログラマの設計力に依存する」。
Goでは「goroutineが全てを隠してくれる」。

だがRustは言う。**「設計そのものが安全を証明できなければ、その構造は成立しない」**と。

これは、型がただの制約ではなく、“スレッドという別宇宙に耐えられる構造体”として振る舞えることを求めているということ。

"型とは、宇宙の中で保証されるべき意味の境界である。SendとSyncはその恒星系を定める法則である。"

Rustでは、Send/Syncの境界を意図的に破ることも可能だ。
だがそれは unsafe impl Send for MyType {} のような明示的な宣言を必要とする。

これは「あなたは設計上の信頼の外に出ようとしている」という旗であり、
その時点から、その型にまつわるすべての安全は設計者に委ねられる。

この仕組みは、型安全の境界を越えることは構文で“告白”されなければならないという、設計上の倫理的要求である。

Rustにおいて、Send/Syncとは：

この二つのトレイトは、**言語が設計に介入し、未来の安全性を先取りするための“時間軸への介入装置”**なのだ。

スレッドという並行宇宙の中で、安全に設計された構造だけが信頼を持って渡されるべきである。
Rustはその信頼の判定を、開発者の思考ではなく、型と構文の体系に委ねることを選んだ。

SendとSyncは、「安全とは計算ではなく、“構造の内側に埋め込まれた哲学”である」ことを示す構文であり、
宇宙のように複雑な並行性を、構文によって制御するための最小にして最大の発明である。

"並行性に安全を求めるならば、それはまず型の内部構造に問うべきである。Rustはその構造を、SendとSyncという名で体系化した。"