配列とスライス

配列はTという単一の型のオブジェクトの集合です。それらのオブジェクトはメモリ上の連続した領域に保存されます。配列は[]を用いて生成されます。長さはコンパイル時には決定されていて、[T; length]という形で指定できます。

スライスは配列に似ていますが、コンパイル時に長さが決定されていません。スライスは2ワードからなるオブジェクトであり、最初のワードがデータへのポインタ、2番目のワードがスライスの長さです。ワード長はusizeと同一で、プロセッサのアーキテクチャによって決まります。例えばx86-64では64ビットです。スライスは配列の一部を借用するのに使用され、&[T]という型シグネチャを持ちます。

use std::mem;

// この関数はスライスを借用します。
fn analyze_slice(slice: &[i32]) {
    println!("First element of the slice: {}", slice[0]);
    println!("The slice has {} elements", slice.len());
}

fn main() {
    // 固定長の配列（型シグネチャは冗長なので、なくても可）
    let xs: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];

    // すべての要素を同じ値で初期化する場合
    let ys: [i32; 500] = [0; 500];

    // インデックスは0から。
    println!("First element of the array: {}", xs[0]);
    println!("Second element of the array: {}", xs[1]);

    // `len`は配列の要素数を返します。
    println!("Number of elements in array: {}", xs.len());

    // 配列はスタック上に置かれます。
    println!("Array occupies {} bytes", mem::size_of_val(&xs));

    // 配列は自動的にスライスとして借用されます。
    println!("Borrow the whole array as a slice.");
    analyze_slice(&xs);

    // スライスは配列の一部を指すことができます。
    // [starting_index..ending_index] の形をとり、
    // `starting_index`はスライスの先頭の位置を表し、
    // `ending_index`はスライスの末尾の1つ先の位置を表します。
    println!("Borrow a section of the array as a slice.");
    analyze_slice(&ys[1 .. 4]);

    // 空のスライス`&[]`の例：
    let empty_array: [u32; 0] = [];
    assert_eq!(&empty_array, &[]);
    assert_eq!(&empty_array, &[][..]); // 同じ意味だがより冗長な書き方

    // 配列は、`Option`を返す`.get`で安全にアクセスできます。
    // `Option`は以下のようにマッチさせることもできるし、
    // 運よく処理を続ける代わりに、`.expect()`で素敵なメッセージとともに
    // プログラムを終了することもできます。
    for i in 0..xs.len() + 1 { // おっと、1要素余分！
        match xs.get(i) {
            Some(xval) => println!("{}: {}", i, xval),
            None => println!("Slow down! {} is too far!", i),
        }
    }

    // 配列のインデックスが範囲外のときはコンパイルエラー。
    //println!("{}", xs[5]);
    // スライスのインデックスが範囲外のときはランタイムエラー。
    //println!("{}", xs[..][5]);
}