Rust 1.67を早めに深掘り

本日1/27（金）にリリースされたRust 1.67の変更点を詳しく紹介します。 もしこの記事が参考になれば記事末尾から活動を支援頂けると嬉しいです。

1/27はエジソンが白熱電球の特許を取得した日

ピックアップ

個人的に注目する変更点を「ピックアップ」としてまとめました。 全ての変更点を網羅したリストは変更点リストをご覧ください。

チャネルの実装が入れ替わった

標準ライブラリのチャネル（std::sync::mpsc）には長い間放置されていたまれにパニックするというバグがあり、 このバグは根が深く5年以上も手付かずのままでした。

そこでより高速なチャネルの実装であるcrossbeam-channelを標準ライブラリに取り込むことでこのバグに対処することになりました。 もちろん標準APIとして使用方法が変わるわけではありませんが、今回の変更によりバグ修正に加えて高速化の恩恵もあるようです。

ところで、標準ライブラリがMPSC（複数入力単一出力）なのに対してcrossbeam-channelはMPMC（複数入力複数出力）です。 実はcrossbeam-channelを標準ライブラリに取り込むにあたって非公開ではあるもののstd::sync::mpmcというモジュールが生えており、 std::sync::mpscはそのラッパーという形になっています。 取り込みのPRではこれを公開する可能性に言及しているので将来的にはチャネルの機能が拡張されるかもしれません。

非同期関数の#[must_use]が戻り値にも適用されるようになった

これまでは非同期関数（async fn）に#[must_use]を付けても.awaitしたあとの値ではなく（直接の戻り値である）Futureのみに影響していました。 Rust 1.67からは関数の戻り値（.awaitしたあとの値）にも#[must_use]が適用されるようになり、よりミスをする可能性が減ります。

#[must_use]
async fn hoge() -> u32 {
    42
}

async fn fuga() {
    // Rust 1.66まではここでは警告が出ないが1.67からは出る
    hoge().await;
//  ^^^^^^^^^^^^^
// unused output of future returned by `hoge` that must be used
}

安定化されたAPIのドキュメント

安定化されたAPIのドキュメントを独自に訳して紹介します。リストだけ見たい方は安定化されたAPIをご覧ください。

{unsigned integer}::ilog

原典

impl u8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_allow_const_fn_unstable(const_option)]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    #[track_caller]
    pub const fn ilog(self, base: Self) -> u32
    { /* 実装は省略 */ }
}

任意の数値を底とした対数を切り捨てて返す。

このメソッドが最適化されるかは実装依存である。 ilog2は底2に対してより効率的に結果を生成でき、またilog10は底10に対してより効率的に結果を生成できる。

パニック

このメソッドはselfがゼロ、あるいはbaseが2未満の場合にパニックを起こす。

サンプル

assert_eq!(5u8.ilog(5), 1);

{unsigned integer}::ilog2

原典

impl u8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_allow_const_fn_unstable(const_option)]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    #[track_caller]
    pub const fn ilog2(self) -> u32
    { /* 実装は省略 */ }
}

2を底とした対数を切り捨てて返す。

パニック

この関数はselfがゼロの場合にパニックを起こす。

サンプル

assert_eq!(2u8.ilog2(), 1);

{unsigned integer}::ilog10

原典

impl u8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_allow_const_fn_unstable(const_option)]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    #[track_caller]
    pub const fn ilog10(self) -> u32
    { /* 実装は省略 */ }
}

10を底とした対数を切り捨てて返す。

パニック

この関数はselfがゼロの場合にパニックを起こす。

サンプル

assert_eq!(10u8.ilog10(), 1);

{unsigned integer}::checked_ilog

原典

impl u8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    pub const fn checked_ilog(self, base: Self) -> Option<u32>
    { /* 実装は省略 */ }
}

任意の数値を底とした対数を切り捨てて返す。

対数を取る数値がゼロの場合がゼロの場合、あるいは底が2未満の場合にNoneを返す。

このメソッドが最適化されるかは実装依存である。 checked_ilog2は底2に対してより効率的に結果を生成でき、またchecked_ilog10は底10に対してより効率的に結果を生成できる。

サンプル

assert_eq!(5u8.checked_ilog(5), Some(1));

{unsigned integer}::checked_ilog2

原典

impl u8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    pub const fn checked_ilog2(self) -> Option<u32>
    { /* 実装は省略 */ }
}

2を底とした対数を切り捨てて返す。

数値がゼロの場合はNoneを返す。

サンプル

assert_eq!(2u8.checked_ilog2(), Some(1));

{unsigned integer}::checked_ilog10

原典

impl u8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    pub const fn checked_ilog10(self) -> Option<u32>
    { /* 実装は省略 */ }
}

10を底とした対数を切り捨てて返す。

数値がゼロの場合はNoneを返す。

サンプル

assert_eq!(10u8.checked_ilog10(), Some(1));

{signed integer}::ilog

原典

impl i8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_allow_const_fn_unstable(const_option)]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    #[track_caller]
    pub const fn ilog(self, base: Self) -> u32
    { /* 実装は省略 */ }
}

任意の数値を底とした対数を切り捨てて返す。

このメソッドが最適化されるかは実装依存である。 ilog2は底2に対してより効率的に結果を生成でき、またilog10は底10に対してより効率的に結果を生成できる。

パニック

このメソッドはselfがゼロ以下、あるいはbaseが2未満の場合にパニックを起こす。

サンプル

assert_eq!(5i8.ilog(5), 1);

{signed integer}::ilog2

原典

impl i8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_allow_const_fn_unstable(const_option)]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    #[track_caller]
    pub const fn ilog2(self) -> u32
    { /* 実装は省略 */ }
}

2を底とした対数を切り捨てて返す。

パニック

この関数はselfがゼロ以下の場合にパニックを起こす。

サンプル

assert_eq!(2i8.ilog2(), 1);

{signed integer}::ilog10

原典

impl i8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_allow_const_fn_unstable(const_option)]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    #[track_caller]
    pub const fn ilog10(self) -> u32
    { /* 実装は省略 */ }
}

10を底とした対数を切り捨てて返す。

パニック

この関数はselfがゼロ以下の場合にパニックを起こす。

サンプル

assert_eq!(10i8.ilog10(), 1);

{signed integer}::checked_ilog

原典

impl i8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    pub const fn checked_ilog(self, base: Self) -> Option<u32>
    { /* 実装は省略 */ }
}

任意の数値を底とした対数を切り捨てて返す。

対数を取る数値がゼロの場合が負かゼロの場合、あるいは底が2未満の場合にNoneを返す。

このメソッドが最適化されるかは実装依存である。 checked_ilog2は底2に対してより効率的に結果を生成でき、またchecked_ilog10は底10に対してより効率的に結果を生成できる。

サンプル

assert_eq!(5i8.checked_ilog(5), Some(1));

{signed integer}::checked_ilog2

原典

impl i8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    pub const fn checked_ilog2(self) -> Option<u32>
    { /* 実装は省略 */ }
}

2を底とした対数を切り捨てて返す。

数値が負かゼロの場合はNoneを返す。

サンプル

assert_eq!(2i8.checked_ilog2(), Some(1));

{signed integer}::checked_ilog10

原典

impl i8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    pub const fn checked_ilog10(self) -> Option<u32>
    { /* 実装は省略 */ }
}

10を底とした対数を切り捨てて返す。

数値が負かゼロの場合はNoneを返す。

サンプル

assert_eq!(10i8.checked_ilog10(), Some(1));

NonZeroU*::ilog2

原典

impl NonZeroU8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    pub const fn ilog2(self) -> u32
    { /* 実装は省略 */ }
}

2を底とした対数を切り捨てて返す。

これは、値がゼロではないために関数が失敗する心配がないこと以外はu8::ilog2と同じ操作である。

サンプル

assert_eq!(NonZeroU8::new(7).unwrap().ilog2(), 2);
assert_eq!(NonZeroU8::new(8).unwrap().ilog2(), 3);
assert_eq!(NonZeroU8::new(9).unwrap().ilog2(), 3);

NonZeroU*::ilog10

原典

impl NonZeroU8 {
    #[stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[rustc_const_stable(feature = "int_log", since = "1.67.0")]
    #[must_use = "this returns the result of the operation, \
                  without modifying the original"]
    #[inline]
    pub const fn ilog10(self) -> u32
    { /* 実装は省略 */ }
}

10を底とした対数を切り捨てて返す。

これは、値がゼロではないために関数が失敗する心配がないこと以外はi8::ilog2と同じ操作である。

サンプル

assert_eq!(NonZeroU8::new(99).unwrap().ilog10(), 1);
assert_eq!(NonZeroU8::new(100).unwrap().ilog10(), 2);
assert_eq!(NonZeroU8::new(101).unwrap().ilog10(), 2);

NonZero*::BITS

原典

impl NonZeroU8 {
    #[stable(feature = "nonzero_bits", since = "1.67.0")]
    pub const BITS: u32 = <u8>::BITS;
}

非ゼロな数値型におけるビット数。

この値はu8::BITSと同じである。

サンプル

assert_eq!(NonZeroU8::BITS, u8::BITS);

変更点リスト

言語

• Sized述語を余帰納的（coinductive）にし再帰を許可
• async fnでの#[must_use]注釈がFuture::Outputにも作用するようになった
• クロージャのシグネチャ（signature、引数等の構成）を推論する際に親トレイトの責務を推敲する
• cfg(FALSE)の中での不正なリテラルがエラーにならなくなった
• 値の名前空間上における中括弧付き列挙型のバリアントを予約解除。
  ※訳注：列挙型での構造体風のバリアントをuseなどで型名無しで使えるようにしている際、 バリアントと同名の変数名を付けられるようになった、ということらしい

コンパイラ

• Cやcdecl以外の呼び出し規約において可変長引数への対応を有効化。
  ※訳注：win64やsysv64、elfapiで可変長引数が使えるようになったと言うことであり、 Rust標準の呼び出し規約では使えないままな上これらにおいてもNightly限定
• データフロー解析に基づく新しいMIRの定数性伝播を追加
• m*2ⁿのサイズのフィールドを等しくアライメントされたフィールドでグループ化することによりフィールドの順序を最適化
• ネイティブライブラリ向けの修飾子verbatimを安定化。
  ※訳注：#[link(name = "xxx", modifiers = "+verbatim")]とするとnameにターゲット固有の接頭辞や接尾辞が追加されず、 参照するファイル名にlibxxx.aやxxx.dllではなくxxxが使われる

追加または削除されたターゲット

• AIX上のPowerPCをTier 3のターゲットとして追加：powerpc64-ibm-aix
• 初代プレイステーションをTier 3のターゲットとして追加：mipsel-sony-psx
• QNX Neutrino RTOSをTier 3のno_stdなターゲットとして追加： aarch64-unknown-nto-qnx710とx86_64-pc-nto-qnx710
• Tier 3のターゲットであるlinuxkernelを削除（実際のカーネルには非使用）

Rustのティア付けされたプラットフォーム対応の詳細はPlatform Supportのページ（※訳注：英語）を参照

ライブラリ

• crossbeam-channelをstd::sync::mpscにマージ
• 小数第0位でフォーマットする際に0.5だけ丸めに一貫性がないのを修正。
  ※訳注：基本的には偶数丸め（銀行丸め）であったが0.5と-0.5で一貫性がなかった模様
• ControlFlowにおいてEqとHashを自動導出
• compiler_builtinsを-C panic=abortでビルドしない

安定化されたAPI

• {integer}::checked_ilog
• {integer}::checked_ilog2
• {integer}::checked_ilog10
• {integer}::ilog
• {integer}::ilog2
• {integer}::ilog10
• NonZeroU*::ilog2
• NonZeroU*::ilog10
• NonZero*::BITS

以下のAPIが定数文脈で使えるようになった。

• char::from_u32
• char::from_digit
• char::to_digit
• core::char::from_u32
• core::char::from_digit

互換性メモ

• repr(Rust)な型のレイアウトがm*2ⁿのサイズのフィールドを等しくアライメントされたフィールドで グループ化されるようになった。 これは最適化のためであるが、一部の事例で列挙型でのタグ配置のために型の大きさが膨れる場合がある。 なおrepr(Rust)な型のレイアウトは実装依存であり、変更される可能性があることに注意されたい
• 小数第0位でフォーマットフォーマットする際に0.5が0に丸められるようになった。 これにより、偶数に丸める他の浮動小数点数のフォーマットと動作が一致するようになった
• &&と||の連鎖において、内側の式からの一時変数が評価順（左から右）にドロップするようになった。 これまでは他の式が順番に一時変数をドロップしたあと、最初の式が最後にドロップするように「ねじれた」状態だった。
  ※訳注：let_chains（ifの中で複数の条件とletを混ぜられるやつ）の安定に向けたバグ修正。 とは言え依然として問題は山積しているので安定化にはしばらく掛かりそうな予感）
• 文字列リテラルの最後に付くアンダーバーがコンパイルエラーになった。 これは1.20.0から将来に向けた互換性の警告だった
• wasm-ldに-export-dynamicを渡さないようになった
• wasm32-wasiにおいてmainが__main_voidとして修飾（mangle）されるようになった
• Cargoにおいて、設定内に同じインデックスURLのレジストリが複数ある場合にエラーを出力するようになった

内部の変更

これらの変更がユーザーに直接利益をもたらすわけではないものの、コンパイラ及び周辺ツール内部では重要なパフォーマンス改善をもたらす。

• LLVMのアーカイブを書き込む部分をRustで書き直した。
  ※訳注：LLVM以外のコード生成バックエンドを見据えた変更っぽい

関連リンク

• 公式リリースノート
• 公式ブログの記事
• Rust 1.66の深掘り

さいごに

次のリリースのRust 1.68は3/10（金）にリリースされる予定です。 Rust 1.68ではFutureなどをピン留めするのに便利なpin!マクロが使えるようになる予定です。

ライセンス表記

• この記事はApache 2/MITのデュアルライセンスで公開されている公式リリースノート及びドキュメントから翻訳・追記をしています
• 冒頭の画像中にはRust公式サイトで配布されているロゴを使用しており、 このロゴはRust財団によってCC-BYの下で配布されています
• 冒頭の画像はいらすとやさんの画像を使っています。いつもありがとうございます