今日の内容

借用と参照

はじめに

前回はファイルI/Oについて学びました。
今回は借用と参照について学びます。
Rustを学んでいると「借用」と「参照」という概念に出会います。初めて聞くと難しそうですが、これらはRustが安全で効率的なプログラムを作るための重要な仕組みです。

借用と参照とは？

まずは、それぞれの概念を簡単に説明します。

参照(reference): ある値を「所有権を持たずに利用する」仕組み
借用(borrowing): 他の部分が所有する値を一時的に借りて利用すること

Rustでは、値を複数の場所で安全に利用するために、参照と借用が欠かせません。

参照の基本構文

Rustで参照を使う際は、&を使います。

fn main() {
    let x = 42;          // xを定義
    let x_ref = &x;      // xの参照を作る
    println!("{}", x_ref); // 参照を使って値を表示
}

ここでのポイント:

&xは「xを借用して参照を作る」という意味
xの所有権はそのまま、x_refは値へのポインタのような役割を果たす

可変参照

参照には 不変参照 と 可変参照 の２種類があります。

不変参照: 参照先の値を変更できない
可変参照: 参照先の値を変更できる

以下の例で確認しましょう:

fn main() {
    let mut x = 42;        // xを可変にする
    let x_ref = &mut x;    // xの可変参照を作る
    *x_ref += 1;           // 参照を使って値を変更
    println!("{}", x_ref); // 43
}

&mutは「可変参照」を作る
*で参照先の値を操作できる

借用ルール

Rustには「借用ルール」があります。このルールを守ることで、コンパイル時にメモリの問題を防げます。

同時に複数の可変参照は作れない

fn main() {
    let mut x = 42;  // xを可変にする
    let x1 = &mut x; // xの可変参照を作る
    let x2 = &mut x; // エラー
    println!("{} {}", x1, x2)
}

不変参照と可変参照を同時に作れない

fn main() {
    let mut x = 42;  // xを可変にする
    let x1 = &x;     // 不変参照
    let x2 = &mut x; // エラー
    println!("{} {}", x1, x2);
}

おわりに

今回はRustでの借用と参照について学びました。
次回は「write vs write_all」について学びましょう。
ご精読ありがとうございました。