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Rust

Rustは、MoFoが支援するプログラミング言語。高速性を維持しつつも、メモリ管理を安全に行うことが可能な言語です。同じコンパイル言語であるC言語やC++では困難だったマルチスレッドを実装しやすく、並行性という点においても優れています。

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Rust のクロージャについて

Romira

総合スコア47

Rust

Rustは、MoFoが支援するプログラミング言語。高速性を維持しつつも、メモリ管理を安全に行うことが可能な言語です。同じコンパイル言語であるC言語やC++では困難だったマルチスレッドを実装しやすく、並行性という点においても優れています。

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投稿2019/12/27 08:03

前提・実現したいこと

2^n乗をn = 0~9において処理し表示する

発生している問題

結果が想定しているものと違う
クロージャ内の戻り値xの段階で出力すると正確に2^nが計算できているようです。クロージャについてまだ理解が浅い身分ですがよろしくお願いします。

該当のソースコード

Rust

1fn main() { 2 let mut v: Vec<i128> = Vec::new(); 3 4 for i in 0..10 { 5 v.push( 6 i | i | { 7 let mut x: i128 = 1; 8 for _ in 0..i { 9 x *= 2; 10 } 11 x 12 }, 13 ); 14 } 15 16 for i in v { 17 println!("{}", i); 18 } 19} 20

出力

Rust

11 23 36 411 520 637 770 8135 9264 10521

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元のコードですがクロージャを使うための文法が間違っています。その間違いのせいで、コンパイラはそれをクロージャだと認識せずに、|演算子によるビット和(bit or)演算だと勘違いしています。

元のコードのクロージャ部分

rust

1i | i | { 2 let mut x: i128 = 1; 3 for _ in 0..i { 4 x *= 2; 5 } 6 x 7}

上の式ですと、たとえばi = 2のときは以下のような計算をします。

i2で置き換える。

rust

12 | 2 | { 2 let mut x: i128 = 1; 3 for _ in 0..2 { 4 x *= 2; 5 } 6 x 7}

   ↓

rust

12 | 2 | 4

   ↓
2進数で表すと

rust

10x010 | 0x010 | 0x100

   ↓
ビット和を求めると

rust

10x110 // 10進数なら6

正しい使い方は、まずクロージャを定義して変数から束縛します。

rust

1let power_of_two = |i| { 2 let mut x: i128 = 1; 3 for _ in 0..i { 4 x *= 2; 5 } 6 x 7};

そして定義したクロージャを使います。

rust

1power_of_two(i); // i = 2 なら4が返る

これを元のコードに当てはめると、以下のようになります。

rust

1fn main() { 2 let mut v: Vec<i128> = Vec::new(); 3 4 let power_of_two = |i| { 5 let mut x: i128 = 1; 6 for _ in 0..i { 7 x *= 2; 8 } 9 x 10 }; 11 12 for i in 0..10 { 13 v.push(power_of_two(i)); 14 } 15 16 for i in v { 17 println!("{}", i); 18 } 19}

これで正しい答えが得られます。

実行結果

console

11 22 34 48 516 632 764 8128 9256 10512

追記

余談になりますがイテレータのmap()collect()を使うと、2つ目のforが簡潔に書けます。

rust

1fn main() { 2 let power_of_two = |i| { 3 let mut x: i128 = 1; 4 for _ in 0..i { 5 x *= 2; 6 } 7 x 8 }; 9 10 let v = (0..10).map(power_of_two).collect::<Vec<i128>>(); 11 12 for i in v { 13 println!("{}", i); 14 } 15}

さらに1つ目のforfold()で置き換えられます。

rust

1fn main() { 2 let power_of_two = |i| (0..i).fold(1, |x, _| x * 2); 3 let v = (0..10).map(power_of_two).collect::<Vec<i128>>(); 4 5 for i in v { 6 println!("{}", i); 7 } 8}

Rustに慣れてきたら、こういう書き方にも挑戦してみてください。

あとi128型ですが、64ビットのCPUでは直接計算できず、ソフトウェアで計算することになりますので計算が遅いです。もし可能ならCPUが直接計算できるi64u64などを使うのがおすすめです。

投稿2019/12/27 09:57

編集2019/12/27 10:20
tatsuya6502

総合スコア2035

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Romira

2019/12/27 11:39

追記のような書き方、非常にためになりました。ありがとうございます。
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