Rustとはどんな言語?代表的な活用シーンや将来性・実行手順を解説 | レバテックフリーランス
Rustとはどんな言語?代表的な活用シーンや将来性・実行手順を解説
Rustとは、パフォーマンスと安全性の両立を目指して開発された言語です。2015年にリリースされました。
Rustを使えば生産性の高い開発を目指せますが、学習難易度が高いのも事実です。そこで、Rustの特徴や主な活用シーン、学習時につまずきやすいポイントなどをまとめて解説します。将来性といった気になる点も紹介するので、ぜひ参考にしてください。
Rustとは
Rustとは、「Firefox」で知られるMozilla社が提供するオープンソースのプログラミング言語です。ファイルすべてがGitHubにて公開されています。
2015年にリリースされた比較的新しい言語で、安全性とパフォーマンスの高さが特徴です。Rustはほかにも特徴があるので、解説していきます。
RustはCやC++に代わる言語ともいわれている
Rustは、CやC++に代わるプログラミング言語ともいわれています。CやC++は、古くから多くの企業で世界的に利用されていますが、いくつかの欠点があり、Rustはこの欠点をカバーできるからです。
たとえばCやC++は並列化やメモリ操作を完璧に行うのが難しい傾向がありますが、Rustは言語機能とコンパイラによって克服しています。そのため、メモリを安全に操作しつつ、並列性を担保し、細かなリソース操作が可能です。
また、既存のモダンな言語と文法が似ていて、CやC++でのコンピューターリソースの扱い方を習得していれば理解しやすいといわれています。
大手企業に採用されている
Rustは、安全性やパフォーマンスの高さからMicrosoftやGoogle、Amazonなどの大手企業に採用されています。
OSのコア部分は、CやC++が用いられてきましたが、脆弱性が問題視されていました。Rustはこの問題を克服しており、Microsoft社では「RustはCやC++に代わる最有力の言語だ」と評価しています。
こうしたIT業界をリードする大手企業の高評価や導入もあり、Rustは世界的に注目を集めています。
Rust案件を提案してもらう
Rustの将来性は高いといわれている
Rustは、IT業界を率いるような大手企業も採用しており、将来性は高いといえます。実際、Microsoftの「Windows」やGoogleの「Android OS」などの開発に採用されています。
また、エンジニアが学びたい言語としても名が挙がることからも、将来性の高さが期待できるといえるでしょう。
Rustは定期的なリリースが続き、新しい機能が公開されています。進化を続けているプログラミング言語のため、これからさらに採用する企業が増えていくと考えられます。
こうした背景を踏まえると、Rustエンジニアの需要もこれから高まるといえるでしょう。
Rustでの開発に向いているユースケース
Rustは、処理速度の速さや安全性などを理由にさまざまな開発現場で使用されています。代表的な例は、WebアプリやWebブラウザ、ゲームエンジンの開発などです。
また、所有権というメモリ管理の仕組みもあり、ガベージコレクションなしにメモリ効率の良いプログラムを書けるため、組み込みに近い領域での開発でも採用されています。
ここでは、主な活用シーンや実際にRustを使って開発されたサービスを紹介します。どのようなものを作れるのかイメージするのにお役立てください。
Webアプリ
Rustには、Actix WebやRocket、axumなどWebアプリ向けのフレームワークがあります。こうした理由から、RustはWebアプリのバックエンド開発に利用できるのです。
実際、アメリカ発のチャットサービス「Discord」は、パフォーマンスの向上を目指して基盤システムをRustでリプレイスしました。
Webブラウザ
処理の高速性が求められるWebブラウザの開発でも、Rustが採用されています。Rustは、Webブラウザ「Firefox」で知られるMozilla社が中心となって開発した言語です。そのため、Firefoxのエンジンの開発にも用いられました。
ゲームエンジン
Rustは、ゲームエンジンの開発にも向いています。その理由は、実行速度の速さや並行処理ができるためです。実際に、以下のようなゲームエンジンが作られました。
- Piston
- Bevy
- Fyrox
OS
OS開発に欠かせない低いレイヤー処理の記述を行えることから、RustはOS開発にも利用されています。実際開発に使われた例としては、UNIXのOSである「Redox OS」が挙げられます。
もともと、OS開発にはC・C++が使われることが多いです。したがって、後継言語であるRustも同じくOS開発に向いていることがわかるでしょう。
クラウドプラットフォームサービス
Rustは所有権によりメモリの安全性が高いため、クラウドプラットフォームサービスの開発の場でも用いられています。クラウドプラットフォームサービスの開発では、「安全性の高さ」が重要視されているのです。
ビジネスシーンにおいて圧倒的なシェアを誇るAzureやAWSも、Rustで開発されたサービスを含んでいます。
大規模なシステム
Rustは、安全性が高く、データの競合を未然に防げる仕組みもあるため、大規模なシステム開発に向いています。また、Rustには基本的にnullが存在しないため、多くのプログラミング言語で課題となっているNull参照問題も発生しません。
大規模なシステム開発では、複数のエンジニアがコーディングするため、多く発生しがちなバグも、Rustなら削減可能です。また、従来であればエンジニアの責任としていたメモリ管理も、Rustはコンパイラ側で担保できます。
こうした特徴から、Rustなら大規模なシステムでも安全に開発できます。
Rustの利点を5つのポイントで解説
Rustには以下のような特徴があります。
- コンパイラ言語型で、処理速度が速い
- マルチスレッド対応で、複数のプログラムを並行処理できる
- 所有権を備えており安全性が高い
- 自動テスト機能により導入が容易
- モジュールシステムがあるため管理がしやすい
- iOSでも実行できる
それぞれ詳しく解説します。
1.コンパイル型言語で処理速度が速い
Rustはコンパイル型言語で、ネイティブコードにコンパイルされるため、処理速度が速いのが特徴の1つです。
Rustのコンパイルは、LLVMと呼ばれるコンパイル時や実行時にプログラムを最適化するソフトウェアで一度中間コードに変換されます。その後、ターゲットであるCPUで直接実行動作できるバイナリを生成します。
バイナリのコンパクトさにより、処理速度が速いとされるC言語と同じ速度で処理可能です。
2.マルチスレッドに対応しており、複数のプログラムを並行処理できる
Rustは、マルチスレッドに対応しており、複数の処理を並列実行できるうえ、タスク完了までの時間の削減が可能です。
CやC++ができたころは、スレッドという概念がなかったため、スレッドセーフできないという問題点がありました。Rustでは、標準ライブラリにマルチスレッドの機能があるため、CやC++の問題点をカバーしているのが特徴です。
なお、マルチスレッドには、以下のようなエラーが生じる場合があります。
- 複数スレッドから関数を呼び出す際のデータ競合の発生
- デッドロックに陥る
しかし、Rustでは所有権システムやスマートポインターといった言語機能によりデータ競合を未然に防げるため、安全に並行処理できます。
3.所有権を備えており安全性が高い
Rustは所有権というメモリ管理の仕組みを備えており、多重解放の心配がなく、安全性が高いのが特徴です。所有者が常に1つになるように設定し、その所有者のライフタイムに応じて自動的にメモリの開放が行われるため、メモリの多重解放が起こりません。
一方、CやC++では、メモリの解放やメモリリーク、バッファオーバーフローなどのリスクがあります。CやC++が誕生したころに効率を優先した結果、安全性が二の次になっていたためです。
Rustでは、リソースの所有者とライフタイムの静的解析をするボローチェッカーが導入されています。そのため、CやC++と比べて安全にメモリを操作できます。
4.組み込みの自動テスト機能により導入が容易
Rustでは組み込みの自動テスト機能があるため、導入が容易です。テストには、「関数単位で行う単体テスト」「アプリケーション全体で行う結合テスト」があり、Rustはこのどちらも組み込みで実装されています。
ほかのプログラミング言語では、テストのための外部ライブラリを別途インストールする必要があるものもあります。しかし、Rustではその必要もなく、導入しやすいのが特徴です。
5.モジュールシステムがあるため管理がしやすい
Rustには、標準でプロジェクトを分割したり階層化したりできるモジュールシステムがあるため管理がしやすいです。このため、Rustでは別途外部ツールをインストールする必要はありません。
特に、複数のプログラマーが参加するプロジェクトで、システムの対象ドメインが複数ある場合やレイヤーを分割して依存を制御したい場合に役立ちます。
Rustのデメリット
Rustにはメリットが多い一方で、デメリットもあります。
ここでは、Rustのデメリットについて詳しく解説していきます。
ユーザーインターフェース開発に不向き
Rustはシステムプログラミング向きの言語であるため、ユーザーインターフェース(UI)の開発が苦手です。そのため、システム本体のプログラミングはRustで実装できますが、UIにはTypeScriptやJavaScriptといった別の言語を用いる必要があります。
ほかのプログラミング言語のなかには、システムの本体部分とUIをひとまとめに実装できるものもあります。一方、Rustの場合、Rust以外のプログラミング言語の取得が必要です。
こうした面から考えると、UI開発においてRustを利用するのは向いていないといわざるを得ません。
学習難易度が高く、つまづきやすい
Rustは独自の概念の理解が必要なことから、学習難易度が高い傾向があります。主に以下の2点でつまずくようです。
- コンパイルエラーの量に圧倒される
- 「代入」の意味の違い
それぞれどのような理由でつまずいてしまうのか、詳しく解説します。
コンパイルエラーに圧倒される
Rustはプログラム上の問題を可能な限りビルド段階で見つけようとします。ビルドされたプログラムに、一定の安全性が担保されるのはこれが理由です。しかしコンパイルエラーが比較的多く出ることにもなります。
「とにかく動かしてみたい」という気持ちを抑えてコンパイルエラーを修正しなければいけないので、ストレスを感じる方もいるようです。Rustのエラーメッセージは単にエラーを伝えるだけでなく、開発者にとって有益でわかりやすいのが特徴です。
次のエラーはパターンマッチでチェックされるパターンに抜けがあるため発生しました。エラーが発見された場所や、その内容がわかりやすく説明されています。
-
error[E0004]: non-exhaustive patterns: `None` not covered --> src/main.rs:3:25 | 3 | let message = match value { | ^^^^^ pattern `None` not covered | = help: ensure that all possible cases are being handled, possibly by adding wildcards or more match arms = note: the matched value is of type `Option` error: aborting due to previous error For more information about this error, try `rustc --explain E0004`. For more information about this error, try `rustc --explain E0004`.
また Rustコンパイラーである rustcには --explain というオプションがあります。上記のエラーメッセージにもあるように、このオプションをつけてrustc を実行すると、エラーの詳しい解説を読めます。
なお同じ内容が Rust Compiler Error Index に公開されています。エラーメッセージを使って、こちらのページを検索しても解説を読めます。
「代入」の意味の違い
Rustでは、一般的な言語における a=1 のような代入の操作を「値を変数に束縛する」と表現します。
次のコードのように変数を別の変数に束縛すると、値に関する所有権が移るため、もとの変数を参照できなくなります。
- let a = format!("Hello, world");
let b = a;
println!("{}", a);
1つの値に対して1つの変数が所有権を持つという制約があるため、このような操作をすると所有権が移動してしまいます。ここでは変数の借用を使うことで、もとの変数に所有権を残すことができます。
- let a = format!("Hello, world");
let b = &a;
println!("{}", a);
所有権は、値が格納されているメモリ領域を開放していいかをコンパイラが判断するために利用されます。
基本的には、所有権を持つ変数が生存するスコープを抜けると同時に、所有されていた値のメモリ領域を開放するようにコンパイラがドロップを呼び出す処理を入れてくれるのです。
初心者の場合、代入のつもりで行った操作によって意図せず値の所有権が移動してしまうといったエラーが多いようです。他の言語の経験からだと正しく見える部分でコンパイルエラーが起きるため、心をくじかれる人もいるでしょう。
ほかの言語での代入操作がRustでは値の束縛や所有権の移動であることを意識して、どの変数からなら値を参照できるのかを考えることが大切です。
Rustでの開発におすすめのフレームワーク
フレームワークとは、効率良く開発を進める枠組みのことで、開発の幅を広げるのにも役立ちます。Rustでの開発を検討している人は、あわせてどのようなフレームワークがあるのかを把握しておきましょう。
ここでは、4種類のフレームワークについて詳しく解説します。
Actix Web
Actix Web(アクティックスウェブ)は、有志が集まったコミュニティにより開発されたフレームワークです。世界的に多くの方に利用されており、コミュニティも多く、日本語での情報収集もしやすいです。
Webアプリケーションの開発に必要な機能が備わっており、HTTP/1、HTTP/2、SSL/TLSといったWebサーバー機能があります。ミドルウェアとの接続が可能で、高速に動作するのが特徴です。
さらに、サンプルコードが豊富で、シンプルなものから実践的なものまで多数公開されています。カスタマイズ性もあり、扱いやすくなっています。
axum
axum(アクサム)は、Rustの非同期ランタイムを開発しているtokioチームによってリリースされたWeb開発向けのフレームワークです。
コードにマクロを使用しないシンプルな設計のため、使いこなしやすいのが特徴です。また、エラーハンドリングのソースコードもシンプルで容易に実装できる点や、保守性が高いのもメリットだといえるでしょう。
さらに、非同期リクエスト処理に特化しており、高速性に優れています。
axumでは、依存関係を抑えるためにモジュールベースの設計が推奨されています。そのため、アプリケーションを複数のコンポーネントに分割しての開発も可能です。
Rocket
Rocket(ロケット)は、Webサーバー開発向けのマイクロフレームワークです。Webサーバーの開発は専門知識が必要ですが、Rocketを活用すれば簡易的なものであれば容易かつ短時間で実装可能です。また、ソースコードが少なく動作は軽いという特徴があります。
ただし、機能は最小限のため、複雑なWebサーバーの実装には適しません。ハイパフォーマンスなWebアプリケーション構築の最適化が施されているため、中規模のWebサイトに適しています。
Tauri
Tauri(タウリ)は、クロスプラットフォームに対応した、デスクトップアプリケーション開発向けのフレームワークです。バックエンドはRustで、フロントエンドはReactで書かれています。
WindowsやmacOS、LinuxなどのOSに対応しており、OS別のユーザーインターフェースの実装が要りません。そのため、コーディングの負担が少ないのがメリットの1つです。さらにファイルサイズが小さく、軽量で、実行速度が速いという特徴があります。
OSの「WebView」機能を活用することで、レンダリングエンジンの追加組み込みが要らず、フレームワークの構成がシンプルです。また、実装でレンダリングを意識せずに済むため、ソースコードを簡単に記述できます。
Rustの実行手順
Rustを始めるために必要なインストール方法から実行まで、順に解説します。インストール方法はWindowsの場合とMacの場合、どちらも紹介します。これから始めようと考えている方はぜひ参考にしてください。
1. Rustをインストールする
まずは、Rustの公式サイトにアクセスしてインストーラーをダウンロードします。ダウンロードが完了したら、プログラムを実行し、画面の指示に従ってインストールを進めましょう。
WindowsとMac、それぞれのパターンに分けてインストール方法を解説していきます。
Windowsの場合
Windowsの場合、Visual Studio C++ Build Toolsのインストールが必要な場合があります。必要に応じてインストールしましょう。
次に、Rustの公式サイトから「RUSTUP-INIT.EXE」をダウンロードし、実行します。コマンドプロンプトの画面が表示されたら「1:Proceed with installation」を選択してインストールを実行してください。
Macの場合
MacでRustをインストールするにあたって、あらかじめ必要なツールをインストールする必要があります。まずはBashスクリプトをダウンロードするために、ターミナルから以下のコマンドを実行してください。
- curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
Bashスクリプトがダウンロードできたら、画面の指示に従ってインストールをしていきます。インストール方法の選択が表示されたら「1:Proceed with installation」を選び、インストールを実行しましょう。
2. 「Hello, world!」を記述してみる
Rustをインストールできたら、「Hello, world!」を記述し、プログラムを作りましょう。Rustで使用する拡張子は、『rs』が慣例であるため、メモ帳で『hello_world.rs』と作成します。
- fn main() {
println!("Hello, world!");
サンプルコードは上記のとおりです。
3. プログラムを実行する
次に、コマンドプロンプトを起動して、先ほど作成した「hello_world.rs」をコンパイルしましょう。フォルダ上に「hello_world.exe」が作成されたら、プログラムを実行します。
実行は、ダブルクリックではなく、コマンドプロンプトから行います。コンパイルした画面に「hello_world.exe」と入力、Enterキーを押しましょう。「Hello, world!」と表示されれば成功です。
Rustの学習におすすめのサイト
学習難易度は高いですが、コミュニティが活発で学習に使えるサイトも多いため、努力すれば習得することが可能です。
Rustの学習でおすすめなサイトには以下が挙げられます。
学習時に悩んだら上記のサイトで内容を確認したり、コミュニティで質問したりすると良いでしょう。
Rustに関するよくある質問
ここでは、Rustに関するよくある質問に答えていきます。
Q. サーバーサイドでRustの使用が好まれる理由は?
Rustがサーバーサイドで好まれる理由は、メモリの管理が安全なうえ、効率的に並行処理ができるためです。また、強力な型システムやパターンマッチによるドメインの表現力があることも理由の1つです。
Q. Rustはどのような開発で使われている?
Rustは、広告事業の配信サーバーやドライブレコーダーで動作するシステム、SNSマーケティングツールの開発などで使用されています。
Q. Rustにおすすめのフレームワークやライブラリは?
Rustでアプリ開発を行う場合、Actix Web、Tauri、axum、Rocketのようなフレームワークやライブラリがおすすめです。
Q. Rustを学習するメリットは?
Rustは、バイスドライバやOSのような低レベルのものからアプリ開発といった高レベルなものまで開発することが可能です。したがって、Rustを学習することで幅広い開発ができるようになります。
※本記事は2025年11月時点の情報を基に執筆しております。
最後に
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