Rust 1.41を早めに深掘り

Rust
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こんにちは、R&Dチームの齋藤（@aznhe21）です。 先日、クレカの請求額がいつもより十数万くらい高額だなと思ったらオリンピックのチケットでした。 チケットは紙にしました。楽しみです。

さて、本日、日本時間1/31(金)、Rust 1.41がリリースされました。 この記事ではRust 1.41での変更点を詳しく紹介します。 なお、この記事は公式リリースノートをベースに、意訳・編集・追記をしています。

1/30は大石内蔵ust助が討ち入りした日

ピックアップ

個人的に注目する変更点を「ピックアップ」としてまとめました。 全ての変更点を網羅したリストは変更点リストをご覧ください。

トレイトの実装がより広範に書けるようになった

これまでは下記で説明されている、コヒーレンスにおける「トレイト実装の孤児規則*1」のためにトレイトが実装できる場所は限られていました。 この規則は「クレートをバージョンアップしたら手元のトレイト実装と衝突した」なんてことが無いように作られています。

例えば、以下のようなコードではFromもVecもstdで定義されたものであり、Rust 1.40までは孤児規則によってエラーとなっていました。 このようなトレイト実装は問題が無いにも関わらず制限されていたのですが、Rust 1.41からはようやく制限が開放されました。

struct Foo<T> {
    t: Vec<T>,
}

// Rust 1.40まではエラーだった
impl<T> From<Foo<T>> for Vec<T> {
    fn from(foo: Foo<T>) -> Vec<T> {
        foo.t
    }
}

デバッグビルドであっても、特定のクレートだけ最適化出来るようになった

imageクレートを使う時、デバッグビルドだと遅くてデバッグがままならず、 かと言ってリリースビルドにするとデバッグ情報がなくなってデバッグがままならず・・・というジレンマに陥っていました。

Rust 1.41からは特定のクレートだけ最適化レベルを変更したり出来るようになったため、 例えばimageクレートだけ最適化する、というようなことが出来るようになり、 パフォーマンスを犠牲にせずにデバッグが出来るようになりました。

[dependencies]
image = "0.22"

# devプロファイル＝デバッグ用プロファイル時にimageクレートをオーバーライドする
[profile.dev.overrides.image]
# 最適化レベルを2（リリースビルドよりちょっと弱めの最適化）にする
opt-level = 2

Apple 32ビットへのサポートが狭められる

macOSではMojave、iOSではiOS 10を最後に、Appleデバイスでは32ビットアプリへのサポートが打ち切られました。 これを受け、RustでもAppleデバイスへのサポートが縮小されます。

これまで、macOS向けはTier 1サポート、iOS向けはTier 2サポートでした。 Rust 1.42からは、これらが全てTier 3サポートに格下げされます。 つまり、32ビットのAppleデバイスでRustを使いたい場合はRust 1.41を使い続けるか、 バグを承知でRust 1.42以降を使うかを選択しなければなりません。

Tierについて

基本的にはこのページの意訳です。

Rustでは多くのプラットフォームにビルドが出来るようになっていますが、それら全てで動作が保証されているわけではありません。 サポートはTierというレベルのようなもので段階分けされており、これは1〜3で4段階あります。3段階じゃなくて4段階です。

Tier 1

「動作が保証される」プラットフォームです。 64bit LinuxやWindows(MSVC)、Macなどいくつかのメジャーなプラットフォームが含まれます。

以下の要件を満たします。

  • 公式バイナリがリリースされる
  • テストが実行されるように自動テストが設定されている
  • rust-lang/rustレポジトリのmasterブランチでテストが通る
Tier 2

「ビルド出来ることが保証される」と言って差し支えないプラットフォームです。 自動テストは設定されていないので、必ずしも動作するビルドが生成されるとは限りません。 とは言え大抵の場合動きます。 ARMやWebAssemblyなど、多くの人が使っているプラットフォームが含まれます。

以下の要件を満たします。

  • 公式バイナリがリリースされる
  • 自動テストが設定されているが、テストは完走しないかもしれない
  • rust-lang/rustレポジトリのmasterブランチでビルドはされる。 rustcやcargoがビルドされるプラットフォームもあれば、標準ライブラリだけがビルドされるプラットフォームもある
Tier 2.5

「ビルド出来ることが保証される」のはTier 2と変わりませんが、rustupによってビルドが提供されないプラットフォームです。 自動テストは設定されていないので、必ずしも動作するビルドが生成されるとは限りません。 とは言え大抵の場合動きます。

ARM CloudABIや32bit SPARCなどの謎のプラットフォームが含まれます。

このTierはうっかりミスで出来たため、今後、このTierに新しいプラットフォームが追加されることはありません

以下の要件を満たします。

  • 自動テストが設定されているが、テストは完走しないかもしれない
  • rust-lang/rustレポジトリのmasterブランチでビルドはされる。 rustcやcargoがビルドされるプラットフォームもあれば、標準ライブラリだけがビルドされるプラットフォームもある
Tier 3

Rustコンパイラのコード上ではサポートしますが、ビルド出来ることも、テストが通ることも保証されていません。 また、公式バイナリはリリースされません。

Windows XPなど過去のプラットフォームが含まれ、Rust 1.42からは32bit Appleデバイスも含まれるようになります。

変更点リスト

言語

トレイトを実装する時、外部の型に対しても型パラメータを渡せるようになった。

例えばimpl<T> From<Foo> for Vec<T> {}といったコードが書ける。

selfの位置に来るレシーバーの型に、任意にネストした型を使えるようになった

今までは&mut Self、Arc<Self>、Rc<Self>そしてBox<Self>だけが許可されていたが、 新たにfn foo(self: Box<Box<Self>>) {}のようなコードが書けるようになった。

format_argsマクロで、あらゆる識別子が使えるようになった

これまではアンダースコアから始まる識別子を使うことは出来なかった。

fn main() {
    println!("{}", format_args!("{_hoge}", _hoge=0));
}

トレイトのアイテムや列挙型のバリアントで、構文上は可視修飾子を使えるようになった

pubなどの可視修飾子は、これまでは構文上ですら弾かれており、一部のユースケースで不便だった。 意味解析の時点では弾かれるが、マクロや条件コンパイルなどでこのような使い方をしても問題なくなった

macro_rules! method {
    ($vis:vis fn $name:ident) => {
        $vis fn $name(&self) {}
    };
}

trait Hoge {
    // 1.40まではエラーだった
    method!(fn fuga);
}

struct Foo;

impl Foo {
    method!(pub fn fuga);
}

コンパイラ

未使用のラベルがある場合に警告が発されるようになった

これまでは下記のようなコードでも何の警告もなかった。 Clippyのルールにもあったが、1.41からは不要になる。

fn main() {
    'hoge: loop { break; }
}

サポートするターゲットの変更

※RustのTierによるプラットフォームサポートの詳細はプラットフォームサポートのページを参照 ※訳注：英語ページ

rustcの引数として@pathの形で引数の書かれたファイルを渡せるようになった

他のツールで見受けられるような形式とは少し異なり、各行が1つの引数を表し、スペースなどにエスケープがいらない。 つまり、空白行は空のオプション（＝""）を表す。 また改行コードはUnixかWindowsのスタイルで、文字コードはUTF-8である。

なお、これはリリース時点での内容であるため最新の情報はドキュメント（※注：英語ページ）を参照すること。

--externをパス無しで使えるようになった

--extern CRATENAMEの形式で使った場合、検索パスや-Lフラグで指定されたパスの中から検索される。

ライブラリ

core::panicモジュールが安定化した

既にstdでは使えていたものだが、coreクレートからも使えるようになった。

NonZero*の整数型が、より小さい型からの変換をFrom<NonZero*>によって出来るようになった

例えばNonZeroU16はFrom<NonZeroU8>を実装する。

MaybeUninit<T>がfmt::Debugを実装するようになった

中身は「初期化されていないかもしれない」状態であるため、出力されるのは型名だけ。

安定化されたAPI

Result::map_or

OkであればOkに内包する値に関数を適用した値を、なければ指定されたデフォルト値を返す。

Result::map_or_else

OkであればOkに内包する値に関数を適用した値を、なければErrに内包する値に関数を適用した値を返す。

std::rc::Weak::weak_count

同じインスタンスを指すWeakポインタの数を返す。

強いポインタが残っていない場合、この関数はゼロを返す。

std::rc::Weak::strong_count

同じインスタンスを指す強い（Rc）ポインタの数を返す。

もしこのオブジェクトがWeak::newによって作られていた場合、この関数はゼロを返す。

std::sync::Weak::weak_count

同じインスタンスを指すWeakポインタの数の近似値を返す。

もしこのオブジェクトがWeak::newによって作られていた場合、あるいは強いポインタが残っていない場合、この関数はゼロを返す。

精度について、他のスレッドが同じインスタンスを指すArcやWeakを操作している場合にカウントが1前後ずれる可能性がある。

std::sync::Weak::strong_count

同じインスタンスを指す強い（Arc）ポインタの数を返す。

もしこのオブジェクトがWeak::newによって作られていた場合、この関数はゼロを返す。

Cargo

その他

互換性メモ

関連リンク

さいごに

次のRust 1.42は2020/3/13(金)に予定されています。 配列を借用せずにイテレート出来るようになったり、スライスパターンが使えるようになったり、 Option/Resultでパニックしたときにlibcoreではなくパニックしたファイルの場所が出るようになったり、 matches!マクロが入ったりと、多数の待望の言語機能・ライブラリ機能が入るようです。

オプティムでは切腹も辞さないエンジニアを募集しています。

ライセンス表記

  • この記事はApache 2/MITのデュアルライセンスで公開されている公式リリースノートを翻訳・追記をしています
  • 冒頭の画像中にはRust公式サイトで配布されているロゴを使用しており、 このロゴはMozillaによってCC-BYの下で配布されています
  • 冒頭の画像はいらすとやさんの画像を使っています。いつもありがとうございます

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       include a readable copy of the attribution notices contained
       within such NOTICE file, excluding those notices that do not
       pertain to any part of the Derivative Works, in at least one
       of the following places: within a NOTICE text file distributed
       as part of the Derivative Works; within the Source form or
       documentation, if provided along with the Derivative Works; or,
       within a display generated by the Derivative Works, if and
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   incurred by, or claims asserted against, such Contributor by reason
   of your accepting any such warranty or additional liability.

END OF TERMS AND CONDITIONS

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   boilerplate notice, with the fields enclosed by brackets "[]"
   replaced with your own identifying information. (Don't include
   the brackets!)  The text should be enclosed in the appropriate
   comment syntax for the file format. We also recommend that a
   file or class name and description of purpose be included on the
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   identification within third-party archives.

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