Rustの型推論について、対象のコードでどの様に推論されたかを知りたい。

Question

いつもお世話になっております。
先日からRustに入門した初心者です。
現在エラーハンドリングについて学んでおり、
anyhowクレートを利用した処理に取り組んでいます。

テキストの中で以下のコードが紹介してあったのですが、
一部分からないところがあり、今回質問させて頂きました。

Q1:use anyhow::{Context, Result};について
ここではクレートanyhow内のContext、Resultという型を使うことを
宣言しているという認識で合っているでしょうか?

Q2:fn get_int_from_file()内のlet num_strの行では
with.contextメソッドを利用しています。
これはuseで宣言したanyhowクレートの中の
Result型にImplementされたメソッドですが、
コードの中でnum_strというオブジェクトを
Result型であると明示的に宣言をしていません。

これは恐らくRustの型推論が働いたのだと思われますが、
どういったの要因により、型が決まったのでしょうか?

以下のいずれかかと考えております。

• Result型に実装されたメソッドを利用しているので、Result型に定まった。
• 返り値でResult型を指定しており、関数get_int_from_fileの返り値となるのは

num_strであるので、Result型に定まった。

use anyhow::{Context, Result};

fn get_int_from_file() -> Result<i32>{
    let path = "number.txt";

    let num_str = std::fs::read_to_string(path).with_context(|| format!("failed to read string {}", path))?;

    println!("{}",type_of(num_str));

    num_str
        .trim()
        .parse::<i32>()
        .map(|t| t * 2)
        .context("failed to parse string")
}

fn main() {
    match get_int_from_file(){
        Ok(x) => println!("{}", x),
        Err(e) => println!("{:#?}", e)
    }
}

お忙しいところ大変恐縮ですが、ご教授頂けますと幸いです。

Answer 1

Q1 use anyhow::{Context, Result};について

ここではクレートanyhow内のContext、Resultという型を使うことを
宣言しているという認識で合っているでしょうか?

半分合ってます。anyhowクレートで定義されたアイテムを使うことを宣言している、という点では合ってますが、アイテムは型とは限りません。

• anyhow::Contextはトレイトでwith_contextとcontextメソッドを定義している。userしているのは、それらのメソッドを使うため
• anyhow::Resultは型エイリアスで、core::result::Result<T, E>型の別名として定義されている。Rustのcoreクレートは、stdクレート（標準ライブラリー）のさらに基礎となるクレート。useしている理由はget_int_from_file関数の戻り値型の定義Result<i32>で使うため

Q2

コードの中でnum_strというオブジェクトを
Result型であると明示的に宣言をしていません。

これは恐らくRustの型推論が働いたのだと思われますが、
どういったの要因により、型が決まったのでしょうか?

たしかに、num_str変数の型は型推論によって導かれますが、実はその型はResult型ではなくてString型です。

let num_str = // String型
    std::fs::read_to_string(path)
        .with_context(|| format!("failed to read string {}", path))?;

以下のようにして決まります。

1. std::fs::read_to_string関数の戻り値型はstd::io::Result<String>（std::result::Result<T, E>の型エイリアス。なおコンパイラーはcore::result::Result<T, E>とstd::result::Result<T, E>を同じ型として扱う）
2. anyhow::Context::with_contextメソッドの戻り値型はanyhow::Result<String, anyhow::Error>
3. anyhow::Result<String, anyhow::Error>に?演算子を適用した後の値にnum_str変数を束縛している。?演算子はResult<T, E>型の値がOk(T)ならTをunwrapして返し、Err(E)ならget_int_from_fileから早期リターンする。ここでTはString型なので、num_str変数の型はStringに決まる。

余談ですが、rust-analyzerをVisual Studio Code（VS Code）と組み合わせて使うと、以下のスクリーンショットのように、Rustソースコードの編集画面にコンパイラーが推論した型などをグレーの文字で表示してくれます。便利ですので、ぜひ使ってみてください。

• rust-analyzerのVS Codeサポート：https://rust-analyzer.github.io/manual.html#vs-code
• VS Code：https://code.visualstudio.com/

Comments

[iromay]

早速のお返事ありがとうございます。
丁寧で明解なご回答、誠に感謝いたします!

以下について、num_strがString型ということは理解出来ました。
let num_str = // String型
std::fs::read_to_string(path)
.with_context(|| format!("failed to read string {}", path))?;

一点確認なのですが、ここで.with_contextが使用出来ているのは、
std::fs::read_to_string(path)の戻り値がResult型であり、
このプログラムでは"use anyhow::{Context, Result};"が宣言されているので、
Result型のメソッドとして、anyhowの中でcontexトレイトがResult型に実装されているから
という理解であっているでしょうか?

[tatsuya6502]

> 一点確認なのですが、ここで.with_contextが使用出来ているのは、
std::fs::read_to_string(path)の戻り値がResult型であり、
このプログラムでは"use anyhow::{Context, Result};"が宣言されているので、
Result型のメソッドとして、anyhowの中でcontexトレイトがResult型に実装されているから

はい。その理解で合ってます！

[iromay]

ありがとうございます!理解することが出来ました!引き続き勉強頑張ります。