忙しい人のためのRust入門

2022年12月7日 08:00

はじめに

こんにちは！DAAE部開発グループ所属の白木です。
年末で忙しいけど「最近よく Rust を聞くからサクッとふれてみたい」という方向けに Rust 入門の記事を書きました。
Rust での開発の流れを体験してもらうことを想定しており、言語仕様などの説明はありません。

ドキュメントへのリンクや参照元を各所に記載しているので、気になったらそこから掘りさげてもらえると嬉しいです。

なぜ Rust に入門するのか？

JavaScript/TypeScript まわりで Rust で作られたツールを目にする機会が増えてきました。

コンパイラの SWC
バンドラの Turbopack
ランタイムの Deno
ORM の Prisma

他にも

Linux (v6.1 で一部に入る予定)
ターミナルアプリの Warp

など Rust を使って開発されたソフトウェアが出てきています。

これらを使う分には Rust を意識することはないのですが、問題が起きたときの調査やカスタマイズしたいときは Rust になじみがあれば解決がはやまります。

「近い将来ぶつかるであろう課題にそなえて Rust にふれておく」が入門の理由です。

実行環境

この記事では以下の環境で動作を確認しています。

$ uname -ms
Darwin arm64

$ sw_vers
ProductName: macOS
ProductVersion: 12.6.1
BuildVersion: 21G217

環境構築

Rust の開発環境を構築するために rustc と Cargo をインストールします。

rustc とは？

Rust のコンパイラです。
参考: What is rustc?

Cargo とは？

Rust のパッケージマネージャー (Node.js でいう npm) です。
参考: The Cargo Book

Rust の開発では rustc を使うことは少なく Cargo を通じて rustc を呼び出します。
Cargo 内部で rustc をどのように使っているか知りたいときは --verbose オプションをつけて実行すると出力されます。

インストール

# インストール
$ curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

# PATHの再読み込み
$ source "$HOME/.cargo/env"

$ rustc --version
rustc 1.65.0 (897e37553 2022-11-02)

$ cargo --version
cargo 1.65.0 (4bc8f24d3 2022-10-20)

rustc と Cargo が使えるようになりました！

VS Code を使っている場合は rust-analyzer も入れておきましょう。

Rust プロジェクトの作成

cargo new を使って Hello world! を出力する Rust プロジェクトを作成します。

# プロジェクトの作成
$ cargo new rust-hello-world
$ cd rust-hello-world

# 生成されたファイルの確認
$ tree
.
├── Cargo.toml
└── src
    └── main.rs

Hello world! を出力する main.rs が生成されました。
Rust の実行時には main 関数が最初に実行されます。

// src/main.rs

fn main() {
    println!("Hello, world!");
}

cargo run で実行します。

# コンパイルと実行
$ cargo run
Hello, world!

Rust が動きました！

--verbose オプションを付けると、rustc で main.rs をコンパイルした後に生成されたバイナリファイル(target/debug/rust-hello-world)を実行していることがわかります。

$ cargo run --verbose
   Compiling rust-hello-world v0.1.0 (/path/rust/rust-hello-world)
     Running `rustc --crate-name rust_hello_world --edition=2021 src/main.rs --error-format=json --json=diagnostic-rendered-ansi,artifacts,future-incompat --crate-type bin --emit=dep-info,link -C embed-bitcode=no -C split-debuginfo=unpacked -C debuginfo=2 -C metadata=e07b0cec3edba003 -C extra-filename=-e07b0cec3edba003 --out-dir /path/rust/rust-hello-world/target/debug/deps -C incremental=/path/rust/rust-hello-world/target/debug/incremental -L dependency=/path/rust/rust-hello-world/target/debug/deps`
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.37s
     Running `target/debug/rust-hello-world`
Hello, world!

Rust でバックエンド開発

つづいて Web フレームワークを使ってシンプルなバックエンドの API をつくります。

rust-web-framework-comparison をみると Actix Web, axum, Rocket あたりが良さそうです。

今回は、開発が活発で安定バージョン(v1.0)に到達している Actix Web を使います。

# プロジェクトの作成
$ cargo new rust-backend
$ cd rust-backend

# Actix Web をプロジェクトに追加
$ cargo add actix-web

main.rs を以下のコードに書き換えます。

// src/main.rs

use actix_web::{get, post, App, HttpResponse, HttpServer, Responder};

#[get("/")]
async fn hello() -> impl Responder {
    HttpResponse::Ok().body("Hello world!")
}

#[post("/echo")]
async fn echo(req_body: String) -> impl Responder {
    HttpResponse::Ok().body(req_body)
}

#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    HttpServer::new(|| {
        App::new()
            .service(hello)
            .service(echo)
    })
    .bind(("127.0.0.1", 8080))?
    .run()
    .await
}

#[xxx] はアトリビュートと呼ばれ、関数に対してメタデータ(機能)を追加します。

#[get("/")], #[post("/echo")]では HTTP メソッドとパスのルーティングを、#[actix_web::main] ではサーバーの初期化・実行の機能を関数に追加しています。

cargo run でサーバーを起動して、API の動作確認をします。

# サーバーを起動
$ cargo run
   Compiling rust-backend v0.1.0 (/path/rust/rust-backend)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 27.26s
     Running `target/debug/rust-backend`

# cargo run とは別のターミナルで実行
$ curl http://127.0.0.1:8080/
Hello world!

# cargo run とは別のターミナルで実行
$ curl http://127.0.0.1:8080/echo -X POST -d '{"foo":"bar"}'
{"foo":"bar"}

Rust でバックエンド API が動きました！

まとめ

Rust の環境構築、Hello world、バックエンド実装までを紹介しました！
他にも Rust の用途で一番多いライブラリ開発やフロントエンド開発も Rust 入門としての紹介を考えています。

さて、明日の「SHIFTアドベンドカレンダー」は
どんな記事が公開されるでしょうか？お楽しみに！

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執筆者プロフィール: Shoya Shiraki
ソフトウェアエンジニアとしてソーシャルゲーム開発、スタートアップでの CTO 経験を経て SHIFT に入社。テクノロジーを人に最適化するをモットーに、日々楽しんで開発しています。

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