Rustプログラミング入門 (最高峰・最難解言語) from Udemy

本コースでは、コンピュータ言語の最高峰・最難関言語であるRustの言語仕様について学習します。

開発者が最も好きな(Most loved)プログラミング言語 8年連続１位 *Stack Overflow Developer Survey

Rustは近年のプログラミング言語で最も難解な言語であり、特に日本国内においては第一線で活躍するエンジニアやベテランエンジニアでもRustを完全に理解している人はほとんどいない為、部分的にでも理解できるとかなりのスキルの差別化になると思います。

Rustは、C/C++レベルの自由度/高速処理性能を備えつつ強力なメモリ安全性を保証してくれる素晴らしい言語です。Mozilla社によって開発されてきましたが、2021年2月にRust Foundationが設立され(メンバー : Google, Microsoft, Facebook, Mozilla, AWSなど)各社がRust言語が将来に渡り非常に重要な言語であると位置付けていることが分かります。

具体的な使用例としては、Webアプリケーションでは Golangの代替、組み込み機器におけるC/C++の代替、Web Assembly(WASM) 、またRustはシステムプログラミング言語でありOSを開発することも可能です。GoogleもAndroid OS開発にRustを採用することを2021年4月に発表し、Microsoftは既にWindows 10から一部のOSの機能をRustで置き換えています。AWS Lambdaとの相性も非常に良いです、AWS Lambdaは実行処理時間と割り当てメモリに応じて課金されるため、実行処理時間が短くメモリが最適化されたRustにより最小コストでAWS Lambdaを運用出来ます。

＊＊学習のポイント＊＊

システムのメモリ構造とポインタ
イミュータブルとミュータブル
シャドーウィング
スタックとヒープ
文字列スライスとString型
所有権と二重解放エラー
Stack overflow
Vector型とBoxポインタ型
所有権・参照・借用
ライフタイム (Non-Lexical Lifetime)
ダングリングポインタ
RAII (Resource Acquisition Is Initialization)
Generics
Generic lifetime annotation
構造体と列挙型
マッチングパターン
トレイトとトレイト境界
ユニットテスト
外部ライブラリとカスタムライブラリ

What's inside

Learning objectives

Rustの言語仕様
所有権・借用・ライフタイム

Generics・traits・構造体・列挙型・ユーザー定義型
Unit test

Rustの言語仕様
所有権・借用・ライフタイム
Generics・traits・構造体・列挙型・ユーザー定義型
Unit test

Syllabus

はじめに

Rustとは？

The Book (The Rust Programming Language)

Rust setup と Package・Crate・Module

Traffic lights

Read about what's good

what should give you pause

and possible dealbreakers

Explores Rust, a language known for memory safety and high performance, making it valuable for developers aiming to write robust and efficient code

Covers memory management concepts like ownership, borrowing, and lifetimes, which are essential for understanding how Rust achieves memory safety without garbage collection

Discusses Rust's adoption by major tech companies like Google and Microsoft, suggesting that learning Rust could be beneficial for career advancement and working on cutting-edge projects

Includes a section on unit testing, which is crucial for ensuring code quality and reliability in Rust projects, and for building confidence in the correctness of the code

Requires understanding of system memory structure and pointers, which may be challenging for beginners without prior experience in low-level programming languages

Includes external and custom libraries, which may require learners to install and configure software that is not readily available in a typical household or in a library

Reviews summary

Rustの核心概念を深く学ぶ

学習者によると、このコースはRustの核となる所有権、借用、ライフタイムといった最も難解な概念を学ぶ上で非常に有効です。多くの受講者が、講師の論理的で分かりやすい解説と実践的なコード例のおかげで、これらの理解が深まったと述べています。特に所有権システムの説明は秀逸との声が多く聞かれました。一方で、「入門」とされているものの、プログラミングそのものが全く初めてという方には難しく感じる可能性があるという意見もあります。このコースは、Rustの基礎をしっかりと固めたいプログラミング経験者にとって、最適な出発点となるでしょう。

基礎の次は自身で発展学習が必要

"ただ、もう少し複雑な応用例やプロジェクトがあれば、さらに良かった。"

コードを動かしながら学べる

"実践的なコード例のおかげで...理解できました。"

"実践的なコードを動かしながら学べるのも助かります。"

"サンプルコードも適切で、自分で動かして確認しながら理解を深められます。"

"実践的なコード例が豊富で、実際に手を動かしながら学べるのが良かったです。"

講師の説明が論理的で理解を助ける

"このコースの丁寧な解説...おかげで...理解できました。"

"講師の説明が論理的で、難しい内容もスムーズに入ってきました。"

"講師の解説も分かりやすく...ぴったりでした。"

Rustの難しい核心概念を深く理解できる

"Rustは難しいと聞いていましたが、このコースの丁寧な解説...おかげで、所有権や借用といったRust特有の概念をしっかりと理解できました。特にライフタイムのセクションは分かりやすかったです。"

"所有権システムについての説明が秀逸で、この部分がしっかり理解できただけでも価値があります。"

"Rustのユニークな概念である所有権、借用、ライフタイムに焦点を当てて解説している点が良い...丁寧に扱っている。"

"Rustの基礎を学ぶのに最適なコースでした。特に所有権の概念がクリアになり、Rustのコードを書く自信がつきました。"

"Rustの最も難しい部分である所有権システムを、様々な角度から繰り返し説明してくれるのが非常に助かりました。"

プログラミング経験者向けの入門コース

"初心者向けとありますが、ある程度のプログラミング経験がないと厳しいかもしれません。"

"期待していたほどではありませんでした...途中で挫折しそうになりました。完全にプログラミング初心者だと厳しい内容。"

"プログラミング経験がないと難しいと感じる箇所があるかもしれません。"

Activities

Be better prepared before your course. Deepen your understanding during and after it. Supplement your coursework and achieve mastery of the topics covered in Rustプログラミング入門 (最高峰・最難解言語) with these activities:

C/C++のメモリ管理を復習する

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Rustの所有権と借用システムを理解するために、C/C++のメモリ管理の概念（ポインタ、メモリリーク、ダングリングポインタなど）を復習します。

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C/C++のメモリ管理に関する資料を読み直す。
簡単なC/C++プログラムを書いて、メモリ管理の問題を再現してみる。

The Rust Programming Languageを読む

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Rustの公式ドキュメントであるThe Rust Programming Languageを読み、コースで扱う内容を予習・復習します。

View プログラミング言語Rust 公式ガイド on Amazon

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The Rust Programming Languageの該当する章を読む。
サンプルコードを実際に書いて実行してみる。
理解できない箇所があれば、オンラインフォーラムやコミュニティで質問する。

Rustlingsで練習問題を解く

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Rustlingsは、Rustの基本的な概念を学ぶためのインタラクティブな練習問題集です。コースで学んだ知識を実践的な問題を通して定着させます。

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Rustlingsをインストールする。
順番に練習問題を解いていく。
エラーメッセージを理解し、修正する。

Four other activities

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Rustに関するブログ記事を書く

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Rustに関する学んだ知識や経験をブログ記事としてまとめます。他の学習者と知識を共有し、理解を深めます。

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Rustに関するテーマを決める。
記事の構成を考える。
記事を書いて、公開する。

簡単なCLIツールを作成する

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学んだ知識を応用して、簡単なコマンドラインツールを作成します。例えば、ファイル検索ツール、テキスト処理ツール、または簡単な計算機などを作成できます。

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作りたいCLIツールの機能を決める。
必要なライブラリを調査し、Cargo.tomlに追加する。
コードを書いて、テストする。
GitHubに公開する (オプション)。

プログラミングRust 第2版を読む

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Rustのより高度なトピックを学ぶために、プログラミングRust 第2版を読みます。

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プログラミングRust 第2版の興味のある章を読む。
サンプルコードを実際に書いて実行してみる。
理解できない箇所があれば、オンラインフォーラムやコミュニティで質問する。

Rustのオープンソースプロジェクトに貢献する

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Rustのエコシステムに貢献するために、既存のオープンソースプロジェクトに参加します。バグ修正、ドキュメントの改善、または新機能の追加など、様々な形で貢献できます。

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興味のあるRustのオープンソースプロジェクトを探す。
プロジェクトの貢献ガイドラインを読む。
簡単なIssueから取り組む。
Pull Requestを提出する。

Career center

Learners who complete Rustプログラミング入門 (最高峰・最難解言語) will develop knowledge and skills that may be useful to these careers:

システムプログラマー

システムプログラマーは、オペレーティングシステムやデバイスドライバなどの低レベルソフトウェアを開発します。このコースで学ぶRustのメモリ管理、所有権、借用、ライフタイムなどの概念は、システムプログラミングにおいて非常に重要です。RustはC/C++と同等のパフォーマンスを提供しながら、メモリ安全性を保証するため、システムプログラマーにとって強力なツールとなります。このコースでは、スタック、ヒープ、ポインタなど、システムプログラミングの基礎となる概念をRustを通して理解し、実際のシステム開発に応用するのに役立ちます。

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組み込みエンジニア

組み込みエンジニアは、家電製品や産業機器などの組み込みシステムを開発します。Rustは、C/C++の代替として、組み込み開発において注目されています。本コースで学ぶメモリ安全性や並行処理のサポートは、リソースが限られた環境下での開発において重要です。特に、本コースで学ぶ所有権、借用、ライフタイムといった概念は、メモリリークやダングリングポインタなどの問題を解決するのに役立ちます。組み込みエンジニアは、このコースを通じて、信頼性の高いシステムを開発するスキルを身につけることができます。

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ゲームプログラマー

ゲームプログラマーは、ビデオゲームの開発を担当します。Rustは、C++に匹敵するパフォーマンスを提供し、メモリ安全性も保証するため、ゲーム開発における選択肢の一つとなっています。このコースで得られるメモリ管理、並行処理、パフォーマンス最適化の知識は、複雑なゲームエンジンやグラフィックス処理を行う上で重要です。特に、Rustの所有権システムは、メモリ関連のバグを減らすのに役立ち、ゲーム開発の効率を高めます。このコースは、ゲームプログラマーがRustの能力を最大限に活用するのに役立ちます。

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WebAssembly開発者

WebAssembly開発者は、Webブラウザ上で実行可能なコードを開発します。Rustは、WebAssembly(WASM)のコンパイル先として優れており、そのパフォーマンスとセキュリティから、WASM開発者に人気です。当コースで学ぶRustの言語仕様、メモリ管理、エラー処理は、WASM開発において非常に重要です。特に、Rustの所有権システムは、WASMにおけるメモリ安全性を確保する上で不可欠です。このコースは、WASM開発者がRustを使って効率的で安全なWebアプリケーションを開発するのに役立ちます。

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ブロックチェーンエンジニア

ブロックチェーンエンジニアは、分散型台帳技術の開発に携わります。Rustは、高いパフォーマンスとセキュリティが要求されるブロックチェーン開発において活用されています。このコースで学ぶメモリ安全性、並行処理、暗号技術は、ブロックチェーンのコア技術を構築する上で重要です。特に、Rustの所有権システムは、ブロックチェーンのトランザクション処理を安全に行うために役立ちます。ブロックチェーンエンジニアは、このコースを通じて、信頼性の高いブロックチェーンシステムを開発できます。

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クラウドエンジニア

クラウドエンジニアは、クラウド環境でのアプリケーションやサービスの開発、運用を担当します。RustはAWS Lambdaのようなサーバーレス環境で効率的に動作できるため、クラウドエンジニアにも注目されています。このコースで学習するRustのメモリ最適化や高速処理の知識は、クラウド環境でのリソース効率を向上させるのに役立ちます。また、Rustの並行処理機能は、クラウドサービスの性能を最大限に引き出すのに役立ちます。このコースは、クラウドエンジニアが、より効率的で安全なクラウドサービスを開発するのに役立ちます。

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DevOpsエンジニア

DevOpsエンジニアは、開発と運用を連携させるためのツールやプロセスの構築を担当します。Rustは、高速で信頼性の高いシステム開発に適しており、DevOpsツールを作成するのに適しています。本コースで学ぶRustの言語仕様、特にメモリ管理や並行処理の知識は、効率的なDevOpsパイプラインを構築するのに役立ちます。また、Rustで作成されたツールは、システムの安定性とセキュリティを向上させる可能性があります。このコースは、DevOpsエンジニアがRustを活用してより効率的なシステムを構築するのに役立ちます。

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オペレーティングシステム開発者

オペレーティングシステム開発者は、コンピュータの基本的なソフトウェアであるオペレーティングシステムを開発します。このコースで学ぶRustのメモリ安全性と低レベル操作の能力は、オペレーティングシステム開発において非常に重要です。Rustは、C/C++の代替として使われることが多く、メモリリークやダングリングポインタなどの問題を避けるために役立ちます。このコースは、オペレーティングシステム開発者がRustの能力を最大限に活用するのに役立ちます。この職種は通常、修士号または博士号を必要とします。

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ソフトウェアエンジニア

ソフトウェアエンジニアは、様々なアプリケーションやシステムを開発する職種です。このコースで学習するRustのプログラミングは、ソフトウェア開発の基礎を固め、より高度な開発スキルを身につけるのに役立ちます。特に、メモリ安全性、並行処理、エラー処理の知識は、大規模なソフトウェア開発プロジェクトにおいて不可欠です。このコースは、ソフトウェアエンジニアがRustを使ってより安全で効率的なソフトウェアを開発するのに役立ちます。

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パフォーマンスエンジニア

パフォーマンスエンジニアは、アプリケーションやシステムのパフォーマンスを最適化する専門家です。Rustは、その高速性と効率性から、パフォーマンス重視のプロジェクトで利用されています。このコースで学ぶメモリ管理、並行処理、最適化の知識は、パフォーマンスエンジニアにとって必要不可欠です。特に、Rustの所有権システムは、メモリ関連のパフォーマンスボトルネックを解消するのに役立ち、システムの応答性を高めます。このコースは、パフォーマンスエンジニアがRustを活用してシステムを最大限に効率化するのに役立ちます。

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ネットワークエンジニア

ネットワークエンジニアは、コンピュータネットワークの設計、構築、運用に携わります。Rustは、高速で信頼性の高いネットワークアプリケーションを開発するのに適しています。このコースで学ぶメモリ安全性、並行処理、低レベルプログラミングの知識は、ネットワークエンジニアにとって役立ちます。特に、Rustの所有権システムは、ネットワークプログラミングにおけるメモリ関連のバグを減らすのに役立ちます。このコースは、ネットワークエンジニアがRustを活用して高度なネットワークソリューションを開発するのに役立ちます。

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データベースエンジニア

データベースエンジニアは、データベースシステムの設計、構築、管理を担当します。Rustは、データベースシステムの高速性、信頼性を求められる部分に活用されています。このコースで学ぶRustのメモリ管理、並行処理の知識は、データベースのパフォーマンスを向上させるのに役立ちます。特に、Rustの所有権システムは、データベースのデータ整合性を保つのに貢献します。このコースは、データベースエンジニアがより効率的で安定したデータベースシステムを構築するのに役立ちます。

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技術コンサルタント

技術コンサルタントは、クライアントに対して技術的なアドバイスやソリューションを提供します。Rustのような最新技術に関する知識は、技術コンサルタントにとって大きなアドバンテージとなります。このコースで学ぶRustの言語仕様、特にメモリ管理や並行処理の知識は、クライアントの技術的な課題を解決するための提案に役立ちます。また、Rustの採用を検討する企業が増えている中で、Rustの専門知識を持つ技術コンサルタントは重宝されるでしょう。このコースは、技術コンサルタントがRustを活用してクライアントに価値を提供するための基礎知識を築きます。

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データエンジニア

データエンジニアは、データパイプラインの構築やデータ処理システムの開発を行います。Rustの高性能は、大量のデータの効率的な処理に役立ちます。このコースで学ぶRustの言語仕様、特にメモリ管理や並行処理の知識は、データエンジニアが高速なデータ処理システムを開発するのに役立ちます。このコースは、データエンジニアがRustを使ってより効率的なデータ処理システムを開発するための基礎知識を身につけるのに役立ちます。

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セキュリティエンジニア

セキュリティエンジニアは、システムやネットワークのセキュリティを確保する専門家です。Rustのメモリ安全性は、セキュリティエンジニアにとって大変魅力的です。このコースで学ぶRustのメモリ管理、エラー処理、並行処理の理解は、安全なシステムを構築するための基礎となります。特に、Rustの所有権システムは、メモリ関連のセキュリティバグを防ぐのに役立ちます。このコースは、セキュリティエンジニアがRustを活用してより堅牢なシステムを開発するための基礎を形成します。

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Reading list

We've selected two books that we think will supplement your learning. Use these to develop background knowledge, enrich your coursework, and gain a deeper understanding of the topics covered in Rustプログラミング入門 (最高峰・最難解言語).

プログラミング言語Rust公式ガイド

Save

Rustを学ぶ上で最も重要な書籍です。Rustの公式ドキュメントであり、言語のあらゆる側面を網羅しています。所有権、借用、ライフタイムなどの重要な概念を深く理解するために、この本を読み進めることを強くお勧めします。この本は、Rustプログラミングの基礎を築くための必須の参考資料です。

プログラミング言語Rust 公式ガイド

Tankobon Hardcover

プログラミングRust

Save

Rustのより高度なトピックを学ぶための書籍です。所有権、借用、ライフタイムなどの概念をより深く理解し、実践的なアプリケーション開発に役立つ知識を習得できます。この本は、Rustプログラミングのスキルを向上させるための優れた参考資料です。特に、並行処理やネットワークプログラミングなど、より複雑なアプリケーションを開発したい場合に役立ちます。

プログラミングRust

Tankobon Softcover

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