チェックされる初期化されていないメモリ

C のように、 Rust の全てのスタック上の変数は、値が明示的に代入されるまでは初期化されません。 C とは違い、 Rust では、値が代入されるまで、初期化されていない変数を読み込もうとするのを静的に防ぎます。

fn main() {
    let x: i32;
    println!("{}", x);
}

src/main.rs:3:20: 3:21 error: use of possibly uninitialized variable: `x`
(エラー: 初期化されていないかもしれない変数 `x` を使用しています)
src/main.rs:3     println!("{}", x);
                                 ^

これは、基本的な分岐分析に基づいています。すなわち、全ての分岐は、 x が初めに使用される前に、値を代入しなければなりません。興味深いことに、 Rust では、もし全ての分岐の中で値がちょうど一回しか代入されない場合、遅延初期化を行なうために変数をミュータブルにする必要がありません。しかし、この分析は定数の分析や、それに似たものを利用していないため、このコードはコンパイルできます。

fn main() {
    let x: i32;

    if true {
        x = 1;
    } else {
        x = 2;
    }

    println!("{}", x);
}

しかし、このコードはコンパイルできません。

fn main() {
    let x: i32;
    if true {
        x = 1;
    }
    println!("{}", x);
}

src/main.rs:6:17: 6:18 error: use of possibly uninitialized variable: `x`
(エラー: 初期化されていないかもしれない変数 `x` を使用しています)
src/main.rs:6   println!("{}", x);

一方でこのコードはコンパイルできます。

fn main() {
    let x: i32;
    if true {
        x = 1;
        println!("{}", x);
    }
    // 初期化されない分岐があっても構いません。
    // 値をその分岐で使用しないからです。
}

もちろん、分析では実際の値は考慮されませんが、比較的洗練された、依存関係や制御フローに関する分析は行われます。例えば、このコードは動作します。


#![allow(unused)]
fn main() {
let x: i32;

loop {
    // Rust は、この分岐が状況によらず選択されることは理解しません。
    // なぜならこれは、実際の値に依存するためです。
    if true {
        // しかし Rust は、この分岐がたった一回しか選択されないと理解しています。
        // なぜなら、状況によらず、この分岐を抜け出すからです。
        // それゆえ、`x` はミュータブルとしてマークされる必要がないのです。
        x = 0;
        break;
    }
}
// Rust はまた、 break に到達せずに、ここに来ることが不可能だということを知っています。
// そしてそれゆえに、 `x` はこの場所において初期化されなければならないと知っているのです!
println!("{}", x);
}

もし値の型が Copy を実装しておらず、値が変数からムーブされたら、論理的にはその変数は初期化されていない事になります。

fn main() {
    let x = 0;
    let y = Box::new(0);
    let z1 = x; // i32 は Copy を実装しているため、 x はまだ有効です
    let z2 = y; // Box は Copy を実装していないため、もはや y は論理的には初期化されていません
}

しかしながらこの例では、 y に値を再代入しようとするのであれば、 y をミュータブルとしてマークする必要があるでしょう。安全な Rust のプログラムは y の値が変わったと認識出来るからです。

fn main() {
    let mut y = Box::new(0);
    let z = y; // Box が Copy を実装していないため、もはや y は論理的には初期化されていません
    y = Box::new(1); // y を再初期化します
}

そうでなければ、 y は全く新しい変数のようなものです。