(DAY6) 俺と学ぶRust言語~変数の型~

今日の内容

• 変数型
• 型推論
• 型指定

はじめに

前回はフィボナッチ数列を通して変数定義について学びました。今回は、Rustでの型について学びます。

型

Rustは静的型付き言語です。とはいえ、今まで変数定義に型指定はしてきませんでした。なぜでしょうか？それは、Rustには 型推論 が搭載されているからです。

型推論とは

型推論とは、ソースコード内の変数や式の型を自動的に推論してくれる機能。

今まで変数を定義するときは、

let 変数名 = 値;

のようにしてきました。ここで、C言語での変数定義を思い出してみましょう。

int a = 1;
float b = 1.0;
char c = 'c';

C言語では、変数を定義するときに、その変数の型を指定する必要がありました。しかし、以前にRustは型に厳格であるといいました。

ここで疑問に思うのは、なぜ型に厳格なのに、C言語のように型を明確に示す必要がないのか、ということです。その理由は、見比べてみたらわかりやすいですが、可読性によるものです。

let a = 1;
let b = 1.0;
let c = 'c';
let d = "RUST VS C";

int a = 1;
float b = 1.0;
char c = 'c';
char d[10] = "RUST VS C\0";

確かにRustでの変数定義のほうが揃っていて見やすいですね。しかし、本当にそれだけが理由でしょうか？実は、型推論のほうが、むしろ安全性が高いのです。型推論では、推論に失敗するとその時点でエラーを出してくれるので、エラーの早期発見ができるのです。

型指定の必要性

ここまで、型推論のすごさを感じてきました。では、型指定は必要あるのでしょうか？
実は、型推論が有効なのは「関数の内側」 だけなのです。そのため、関数の定義や、より発展的なデータ型を使ったりする場合には、型の定義が必須になります。

数値型

Rustにおける数値には、大きく分けて「符号付整数」、「符号なし整数」、「浮動小数点数」の三種類になります。

符号付整数

型	説明
i8	8ビット整数（-128から127）
i16	16ビット整数（-32768から32767）
i32	32ビット整数（-2147483648から2147483647）
i64	64ビット整数（-9223372036854775808から9223372036854775807）
i128	128ビット整数（-2¹²⁷から2¹²⁷-1）
isize	ポインタサイズ整数型（コンピュータ依存。64bitとか32bitとか。)

符号なし整数

型	説明
u8	8ビット整数（0から255）
u16	16ビット整数（0から65535）
u32	32ビット整数（0から4294967295）
u64	64ビット整数（0から18446744073709551615）
u128	128ビット整数（0から2¹²⁸-1）
usize	ポインタサイズ符号なし整数型（コンピュータ依存。64bitとか32bitとか。)

浮動小数点数型

型	説明
f32	32ビット浮動小数点数（実数）
f64	64ビット浮動小数点数（実数）

型の範囲を知る方法

型の範囲は「i8::MIN」や「i8::MAX」で取得できます。
つまり、次のようにすることで、わざわざ検索しなくても確認することができます。

fn main(){
    println!("-------- 符号なし整数 --------");
    println!("i8:   {}~{}", i8::MIN, i8::MAX);
    println!("i16:  {}~{}", i16::MIN, i16::MAX);
    println!("i32:  {}~{}", i32::MIN, i32::MAX);
    println!("i64:  {}~{}", i64::MIN, i64::MAX);
    println!("i128: {}~{}", i128::MIN, i128::MAX);

    println!("-------- 符号付き整数 --------");
    println!("u8:   {}~{}", u8::MIN, u8::MAX);
    println!("u16:  {}~{}", u16::MIN, u16::MAX);
    println!("u32:  {}~{}", u32::MIN, u32::MAX);
    println!("u64:  {}~{}", u64::MIN, u64::MAX);
    println!("u128: {}~{}", u128::MIN, u128::MAX);
}
/******** 出力結果 *******
-------- 符号なし整数 --------
i8:   -128~127
i16:  -32768~32767
i32:  -2147483648~2147483647
i64:  -9223372036854775808~9223372036854775807
i128: -170141183460469231731687303715884105728~170141183460469231731687303715884105727
-------- 符号付き整数 --------
u8:   0~255
u16:  0~65535
u32:  0~4294967295
u64:  0~18446744073709551615
u128: 0~340282366920938463463374607431768211455
*************************/

型指定

変数宣言の際、型推論を使わずに自分で型を指定するには、以下のように記述します。

let 変数名: 型名 = 値;

Rustでは、計算をする際に必ず値同士が、同じ型である必要があります。

おわりに

おつかれさまでした。今回は、100DaysOfCode 六日目として、変数の「型」ついて学びました。次回はシーザー暗号を解いて、もう少しRustについて詳しく学んでいきます。
ご精読、ありがとうございました。