こんにちは、R&Dチームの齋藤（@aznhe21）です。 コロナウィルスの影響を受けて導入された時差勤務のおかげで早く帰ることができ、最近は平日も楽しいです。 リモートワークも出来ますが、家に籠もりきりになって逆に不健康になりそうで怖いのでやってません。
さて、本日、日本時間3/13(金)、Rust 1.42がリリースされました。 この記事ではRust 1.42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。
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。
一部のパニック時に表示される場所が呼び出し場所になった
Option::unwrapやResult::unwrapなどでパニックした場合、今まではlibcoreの行番号が表示されていましたが、
Rust 1.42からはそのメソッドを呼び出した場所が表示されるようになります。
fn main() { let v: Option<u32> = None; v.unwrap(); }
今まで
thread 'main' panicked at 'called `Option::unwrap()` on a `None` value', /rustc/f3e1a954d2ead4e2fc197c7da7d71e6c61bad196/src/libcore/macros/mod.rs:15:40 note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace.
Rust 1.42から
thread 'main' panicked at 'called `Option::unwrap()` on a `None` value', src/main.rs:3:5 note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace
スライスを柔軟にパターンマッチ出来るようになった
以前から、スライス全ての要素を指定するパターンマッチは書けていました。 ただ、これではとても読みにくいのが分かるかと思います。
enum ImageFormat { Jpeg, Png, Gif, } // 画像の形式を検出する関数 fn guess_image_format(data: &[u8]) -> Option<ImageFormat> { // マッチさせたい長さにそれぞれ切り出して比較する match (&data[0..=3], &data[0..=8], &data[0..=6]) { (&[0xFF, 0xD8, 0xFF], _, _) => Some(ImageFormat::Jpeg), (_, b"\x89PNG\r\n\x1A\x0A", _) => Some(ImageFormat::Png), (_, _, b"GIF87a") | (_, _, b"GIF89a") => Some(ImageFormat::Gif), _ => None, } }
このコードがRust 1.42からはシンプルに書けるようになります。
enum ImageFormat { Jpeg, Png, Gif, } // 画像の形式を検出する関数 fn guess_image_format(data: &[u8]) -> Option<ImageFormat> { // バイト文字列は使えなくなってしまうが、長さを明示する必要はなく拡張しやすい match data { &[0xFF, 0xD8, 0xFF, ..] => Some(ImageFormat::Jpeg), &[0x89, b'P', b'N', b'G', b'\r', b'\n', 0x1A, 0x0A, ..] => Some(ImageFormat::Png), &[b'G', b'I', b'F', b'8', b'7', b'a', ..] | &[b'G', b'I', b'F', b'8', b'9', b'a', ..] => { Some(ImageFormat::Gif) } _ => None, } }
値がパターンにマッチするかどうかを検査できるようになった
matches!マクロにより、値がパターンにマッチするかどうかを検査できるようになりました。
今まではmatchesクレートを使えばこの機能を実現できていましたが、これからは標準ライブラリだけで実現できます。
fn main() { let data = b"\xFF\xD8\xFF\xE0\x00\x10JFIF\x00\x01\x01\x00\x00\x01\x00\x01\x00\x00\xFF\xDB\x00C"; // data.starts_with()でも良い if matches!(data, &[0xFF, 0xD8, 0xFF, ..]) { println!("JPEGっぽい"); } }
なお、matchesクレートにあったassert_matches!マクロは標準化されていないため、
テスト時にはassert!マクロと組み合わせる必要があります。
#[derive(Debug, PartialEq, Eq)] enum Hoge { Fuga { foo: u32 }, Piyo { bar: u32 }, } #[test] fn test() { let v = Hoge::Fuga { foo: 100 }; assert!(matches!(v, Hoge::Piyo { bar: 100 }), "Hoge::Piyoではない🤔"); }
CondVarで条件を満たすまで待機することが出来るようになった
条件変数は一般的にspurious wakeupのために単体では使わず、別の変数を用いて正しい条件のもと待機する必要があるものです。 今まで、Rustの条件変数にはその機能がなかったため、公式サンプルのようにループで処理しなければならず、面倒でした。
Rust 1.42からはMutex内部の値をもとに待機することが出来るようになり、Condvarを簡単に使えるようになります。
use std::sync::{Arc, Condvar, Mutex}; use std::thread; fn main() { let pair = Arc::new((Mutex::new(false), Condvar::new())); let pair2 = pair.clone(); thread::spawn(move || { let (lock, cvar) = &*pair2; let mut started = lock.lock().unwrap(); *started = true; cvar.notify_one(); }); let (lock, cvar) = &*pair; let started = lock.lock().unwrap(); // 以前はwhile !*started {}で回す必要があった // クロージャーにはMutex<bool>の内部の値への可変参照（&mut bool）が渡される let _ = cvar.wait_while(started, |started| !*started).unwrap(); }
変更点リスト
言語
スライスに部分的にパターンマッチ出来るようになった
スライスの一部分にマッチするパターンが書けるようになった。
fn foo(words: &[&str]) { match words { ["Hello", "World", "!", ..] => println!("Hello World!"), ["Foo", "Bar", ..] => println!("Baz"), rest => println!("{:?}", rest), } }
#[repr(transparent)]を単一バリアントのenumで使えるようになった
これにより、単一バリアントのenumが、内部に保持する値と同じメモリレイアウト、同じABIで使えるようになる。
いくつかの構文のみの変更
構文上でのみ、以下の記述が許されるようになった。
- トレイト内アイテムでの
defaultが構文的に許されるようになった - 実装ブロック内で定義される定数や型、関数などにおいて、内容の無いまま
;が来ても、構文上は許されるようになった - 実装ブロック内の関連型での境界が構文上許されるようになった（例：
type Foo: Ord;） ...（Cの可変長型） が、あらゆる関数において型として、構文上は使えるようになった
これらは依然としてコンパイルエラーとなるが、手続きマクロや条件コンパイルにおいては使用することが出来る。
コンパイラ
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
パニック時に表示される場所がlibcoreではなく呼び出し元になった
Option::{expect,unwrap}及びResult::{expect, expect_err, unwrap, unwrap_err}のパニック時のメッセージにおいて、
表示されるパスや行番号が、libcoreではなくそれらメソッドの呼び出し元メソッドになった
ライブラリ
iter::Emptyが常にSendやSyncを実装するようになった
TがSendやSyncを実装していなくても、iter::Empty<T>がSendとSyncを実装するようになった。
PinのいくつかのメソッドがSizedを要求しなくなった
Pin::{map_unchecked, map_unchecked_mut}において、戻り値がSizedである必要がなくなった。
io::CursorがPartialEqとEqを導出するようになった
io::Cursor同士を比較することが出来るようになった。
Layout::newが定数関数となった
メモリを確保するためのレイアウトを定数として持つことが出来るようになった。
riscv64gc-unknown-linux-gnu向けに標準ライブラリのサポートが追加された
RISC-V 64bit GNU/Linux向けの標準ライブラリのサポートが追加された。
安定化されたAPI
CondVar::wait_while
条件変数が通知を受け取り、かつ要求された関数がtrueを返すまで、現在のスレッドをブロックする。
この関数は指定されたミューテックスを自動でアンロックし、その後スレッドをブロックする。
必然的に、ロックが解除されたあとに発生するnotify_oneか
notify_allの呼び出しによってスレッドが起床されるということである。
この関数が戻った時、指定されたミューテックスは再度ロックされる。
CondVar::wait_timeout_while
条件変数が通知を受け取り、かつ要求された関数がtrueを返す、あるいは指定された時間が経過するまで現在のスレッドをブロックする。
この関数は指定された時間よりも長くスレッドをブロックしないことを除けば、
wait_untilと同じ使い方が出来る。
なお、タイムアウトは相対時間で計測されるため、システム時刻を変更しても影響はない。
戻り値のWaitTimeoutResultは条件が満たされずにタイムアウトしたかどうかを示す。
wait_whileのように、
タイムアウトしたかどうかに関わらず、この関数が戻ったときは指定されたミューテックスは再度ロックされる。
DebugMap::key
Mapの出力に対し、新しくキー部分を追加する。
valueメソッドと共に使われるこのメソッドは、entryメソッドの代わりとして、
ループ中にエントリ全体が取得できないときに使うことが出来る。
エントリ全体が取得できている際はentryメソッドを使うことが推奨される。
keyメソッドはvalueメソッドと共に使われなければならず、
keyの後にvalueが呼ばれなかったり、keyの前にvalueが呼ばれたりするとパニックする。
DebugMap::value
Mapの出力に対し、新しく値部分を追加する。
keyメソッドと共に使われるこのメソッドは、entryメソッドの代わりとして、
ループ中にエントリ全体が取得できないときに使うことが出来る。
エントリ全体が取得できている際はentryメソッドを使うことが推奨される。
valueメソッドはkeyメソッドと共に使われなければならず、
valueの前にkeyが呼ばれなかったり、valueの後にkeyが呼ばれたりするとパニックする。
ManuallyDrop::take
ManuallyDrop<T>が保持する値を、所有権を奪わずに取得する。
このメソッドは主に値を破棄するために使われる。
ManuallyDrop::dropの代わりに、値を取得して何らかの処理を行う際に使うことが出来る。
値の複製を防ぐために、出来る限りinto_innerを使うべきである。
この関数は以降のManuallyDropの使用を制限しないまま、ManuallyDropの値を変化させずに値をムーブする。
ManuallyDropが再度使用されることが無いよう、実装者が責任を持つ必要がある。
matches!
指定された値が、指定されたパターンにマッチするかどうかを返す。
match式のように、パターンにはifを続けることが出来る。
ptr::slice_from_raw_parts_mut
ptr::slice_from_raw_partsと同じだが、不変スライスではなく可変スライスが返される点が異なる。
詳しくはptr::slice_from_raw_partsのドキュメントを参照されたい。
この関数は安全だが、戻り値の使用は不安全である。安全なスライスの要件はslice::from_raw_parts_mutのドキュメントを参照されたい。
ptr::slice_from_raw_parts
ポインタと長さから、スライスへのポインタに変換する。
第二引数はスライスの長さを示す。バイト数ではない。
この関数は安全だが、戻り値の使用は不安全である。安全なスライスの要件はslice::from_raw_partsのドキュメントを参照されたい。
Cargo
互換性メモ
Error::descriptionが非推奨となり、使用には警告が伴うようになった。 代わりにDisplayやto_stringを使うべきである
関連リンク
さいごに
次のRust 1.43は2020/4/24(金)に予定されています。
Box<[T]>からBox<[T; N]>に変換する機能などの導入が予定されています。
配列を借用せずにイテレートする機能は互換性の面から難航しているようです・・・。ArrayVecを使いましょう。
オプティムではトンネリング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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