ループ

なんらかの繰り返しを伴う処理に対して、Rust言語は3種類のアプローチ: loop, while, for を提供します。 各アプローチにはそれぞれの使い道があります。

loop

Rustで使えるループのなかで最もシンプルな形式が、無限 loop です。Rustのキーワード loop によって、 何らかの終了状態に到達するまでずっとループし続ける手段を提供します。Rustの無限 loop はこのように:

fn main() { loop { println!("Loop forever!"); } }
loop {
    println!("Loop forever!");
}

while

Rustには while ループもあります。このように:

fn main() { let mut x = 5; // mut x: i32 let mut done = false; // mut done: bool while !done { x += x - 3; println!("{}", x); if x % 5 == 0 { done = true; } } }
let mut x = 5; // mut x: i32
let mut done = false; // mut done: bool

while !done {
    x += x - 3;

    println!("{}", x);

    if x % 5 == 0 {
        done = true;
    }
}

何回ループする必要があるか明らかではない状況で、while ループは正しい選択肢です。

無限ループの必要があるとき、次のように書きたくなるかもしれません:

fn main() { while true { }
while true {

しかし、こういった場合には loop の方がずっと適しています。

fn main() { loop { }
loop {

Rustの制御フロー解析では、必ずループすると知っていることから、これを while true とは異なる構造として扱います。 一般に、コンパイラへ与える情報量が多いほど、安全性が高くより良いコード生成につながるため、 無限にループするつもりなら常に loop を使うべきです。

for

特定の回数だけループするときには for ループを使います。しかし、Rustの for ループは他のシステムプログラミング言語のそれとは少し異なる働きをします。 Rustの for ループは、次のような「Cスタイル」 for ループとは似ていません:

for (x = 0; x < 10; x++) {
    printf( "%d\n", x );
}

代わりに、このように書きます:

fn main() { for x in 0..10 { println!("{}", x); // x: i32 } }
for x in 0..10 {
    println!("{}", x); // x: i32
}

もう少し抽象的な用語を使うと、

fn main() { for var in expression { code } }
for var in expression {
    code
}

式(expression)はIntoIteratorを用いてイテレータへと変換可能なアイテムです。 イテレータは要素の連なりを返します。それぞれの要素がループの1回の反復になります。 その値は名前 var に束縛されて、ループ本体にて有効になります。いったんループ本体を抜けると、 次の値がイテレータから取り出され、次のループ処理を行います。それ以上の値が存在しない時は、 for ループは終了します。

例示では、0..10 が開始位置と終了位置をとる式であり、同範囲の値を返すイテレータを与えます。 上界はその値自身を含まないため、このループは 0 から 9 までを表示します。 10 ではありません。

Rustでは意図的に「Cスタイル」 for ループを持ちません。経験豊富なC開発者でさえ、 ループの各要素を手動制御することは複雑であり、また間違いを犯しやすいのです。

列挙

ループ中で何回目の繰り返しかを知る必要があるなら、 .enumerate() 関数が使えます。

レンジを対象に:

fn main() { for (i,j) in (5..10).enumerate() { println!("i = {} and j = {}", i, j); } }
for (i,j) in (5..10).enumerate() {
    println!("i = {} and j = {}", i, j);
}

出力:

i = 0 and j = 5
i = 1 and j = 6
i = 2 and j = 7
i = 3 and j = 8
i = 4 and j = 9

レンジを括弧で囲うのを忘れないで下さい。

イテレータを対象に:

fn main() { let lines = "hello\nworld".lines(); for (linenumber, line) in lines.enumerate() { println!("{}: {}", linenumber, line); } }
for (linenumber, line) in lines.enumerate() {
    println!("{}: {}", linenumber, line);
}

出力:

0: Content of line one
1: Content of line two
2: Content of line three
3: Content of line four

反復の早期終了

さきほどの while ループを見てみましょう:

fn main() { let mut x = 5; let mut done = false; while !done { x += x - 3; println!("{}", x); if x % 5 == 0 { done = true; } } }
let mut x = 5;
let mut done = false;

while !done {
    x += x - 3;

    println!("{}", x);

    if x % 5 == 0 {
        done = true;
    }
}

ループをいつ終了すべきか知るため、ここでは専用の mut なboolean変数束縛 done を用いました。 Rustには反復の変更を手伝う2つキーワード: breakcontinue があります。

この例では、 break を使ってループを記述した方が良いでしょう:

fn main() { let mut x = 5; loop { x += x - 3; println!("{}", x); if x % 5 == 0 { break; } } }
let mut x = 5;

loop {
    x += x - 3;

    println!("{}", x);

    if x % 5 == 0 { break; }
}

ここでは loop による永久ループと break による早期脱出を使っています。 明示的な return 文の発行でもループの早期終了になります。

continue も似ていますが、ループを終了させるのではなく、次の反復へと進めます。 これは奇数だけを表示するでしょう:

fn main() { for x in 0..10 { if x % 2 == 0 { continue; } println!("{}", x); } }
for x in 0..10 {
    if x % 2 == 0 { continue; }

    println!("{}", x);
}

ループラベル

入れ子のループがあり、breakcontinue 文がどのループに対応するか指定する必要がある、 そんな状況に出会うこともあるでしょう。大抵の他言語と同様に、 breakcontinue は最内ループに適用されるのがデフォルトです。 外側のループに breakcontinue を使いたいという状況では、 breakcontinue 文の適用先を指定するラベルを使えます。 これは xy 両方が奇数のときだけ表示を行います:

fn main() { 'outer: for x in 0..10 { 'inner: for y in 0..10 { // if x % 2 == 0 { continue 'outer; } // continues the loop over x if x % 2 == 0 { continue 'outer; } // x のループを継続 // if y % 2 == 0 { continue 'inner; } // continues the loop over y if y % 2 == 0 { continue 'inner; } // y のループを継続 println!("x: {}, y: {}", x, y); } } }
'outer: for x in 0..10 {
    'inner: for y in 0..10 {
        if x % 2 == 0 { continue 'outer; } // x のループを継続
        if y % 2 == 0 { continue 'inner; } // y のループを継続
        println!("x: {}, y: {}", x, y);
    }
}