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Rustのファイル構造〜Windows 11

Rustの環境をWindows 11で整えるために、以下の手順を順番に行っていきます。

Rustのインストールから始め、開発に必要なツールの設定まで進めます。

ステップ1: Rustのインストール

  1. Rust公式インストーラー（Rustup）を使ってインストール
    • Rustをインストールするには、Rustupというツールを使用します。
    • Rust公式サイトにアクセスし、トップページにあるインストール方法のリンクをクリックしてください。
    • Windowsの場合、「Installer for Windows」のボタンをクリックし、インストーラーをダウンロードします。
    • インストーラーを起動し、指示に従ってRustをインストールします。
  2. PowerShellを開いてRustupを実行
    • Rustupのインストールが完了したら、PowerShellを開いて以下のコマンドを実行し、インストールが正しく行われたか確認します。
rustc --version
cargo --version

コンパイルツールチェインのセットアップ

  1. MSVC（Microsoft Visual C++ Build Tools）のインストール
    • RustをWindowsで使う場合、MSVCツールチェインが必要です。Visual Studioの「Build Tools」をインストールします。
    • Microsoft Build Tools for Visual Studioにアクセスし、「Build Tools for Visual Studio」をダウンロードしてインストールします。
    • インストール中、必須の「Desktop development with C++」ワークロードを選択します。
  2. RustupでMSVCツールチェインを確認
    • PowerShellで以下のコマンドを実行し、MSVCツールチェインが選択されているか確認します。
rustup default stable-x86_64-pc-windows-msvc

Rustのサンプルプロジェクトを作成

  1. プロジェクトの作成
    • PowerShellを開き、以下のコマンドを実行してRustのサンプルプロジェクトを作成します。
cargo new hello_rust
cd hello_rust
cargo run

必要なライブラリのインストール

  • Rustでは、外部ライブラリをCargo.tomlファイルに追加することで簡単に使用できます。必要に応じて、ライブラリを探してインストールしてください。
    • Crates.ioで、Rustのライブラリを検索できます。

環境変数の設定を確認

インストール後、rustc や cargo が正しく動作するためには、環境変数が設定されている必要があります。Rustupが自動で設定してくれるはずですが、手動で確認する手順も紹介します。

  • 環境変数を確認する手順
    1. 「スタートメニュー」から「システム環境変数」を検索し、「環境変数の編集」を選択します。
    2. 「システム環境変数」ウィンドウが表示されるので、下部にある「環境変数」をクリックします。
    3. 「システム環境変数」のリストの中に Path という項目があるので、それを選択して「編集」をクリックします。
    4. Rustがインストールされているパス（通常は C:\Users\<ユーザー名>\.cargo\bin）がリストに含まれているか確認します。もし無ければ、次の手順で追加します。
    5. 「新規」ボタンを押して、以下のパスを追加します。
C:\Users\<ユーザー名>\.cargo\bin

Rustの拡張子

Rustのソースコードファイルの拡張子は、.rs です。VS CodeでRustのコードを書く場合、通常のテキストファイルとして作成し、.rs という拡張子で保存します。

Rustのコード作成と保存の手順

  1. 新しいRustファイルを作成
    • VS Codeを開き、Ctrl + N で新しいファイルを作成します。
    • Rustのコードを書き始めます。例:
fn main() {
    println!("Hello, world!");
}

Rustファイルとして保存

  • コードを書いたら、Ctrl + S を押してファイルを保存します。
  • 保存ダイアログが表示されたら、ファイル名を**main.rs** のように、拡張子 .rs をつけて保存します。
  • Rustプロジェクトの場合、通常は**src フォルダ**の中に .rs ファイルを保存します。

Rustプロジェクトでのファイル構成

  • Rustのプロジェクトは、cargo new で作成されるディレクトリ構成に従い、通常 src フォルダ内に main.rs を配置します。例えば、以下のようになります。
my_project/
├── Cargo.toml
└── src/
    └── main.rs

cargo new コマンドを使ってプロジェクトを作成すると、このようなディレクトリ構造が自動的に生成されます。

my_project/             # プロジェクトのルートディレクトリ
├── Cargo.toml          # プロジェクトの設定ファイル
└── src/                # ソースコードを置くディレクトリ
    └── main.rs         # メインのRustプログラムファイル

各ファイル・フォルダの役割

  1. my_project/
    • プロジェクトのルートフォルダです。プロジェクト全体の管理がここで行われます。
  2. Cargo.toml
    • Rustプロジェクトの設定ファイルです。このファイルには、プロジェクト名やバージョン、依存ライブラリ（Crates）の指定などが記載されます。
    • 例えば、依存するライブラリ（Crate）を追加するときは、ここにそのライブラリ名とバージョンを追加します。
[package]
name = "my_project"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[dependencies]
  1. src/（ソースディレクトリ）
    • Rustのソースコードを格納するフォルダです。Rustのコードはこの中に配置されます。
  2. main.rs
    • プロジェクトのエントリーポイントです。プログラムが最初に実行されるファイルで、main() 関数を含んでいます。
    • ここに、プログラムのロジックを書いていきます。基本的にはこのファイルからコードの実行が始まります。

追加の構成

大規模なプロジェクトになると、srcフォルダ内に複数のファイルやモジュールを配置することができます。

例えば、以下のようなファイル構造が一般的です。

my_project/
├── Cargo.toml
└── src/
    ├── main.rs         # メインプログラム
    └── lib.rs          # ライブラリのモジュール
  • lib.rs: プロジェクトをライブラリとして提供する場合や、複数のモジュールを整理する場合に使われます。

プロジェクトの作成方法

  1. 新しいプロジェクトの作成
    PowerShellやVS Codeのターミナルで以下のコマンドを実行します:
cargo new my_project

これで、my_project という名前のフォルダが作成され、その中に Cargo.toml と src/main.rs が自動で生成されます。

プロジェクトのビルド・実行 作成したプロジェクトに移動し、以下のコマンドでビルドと実行を行います:

cd my_project
cargo run